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9.近年来，我国通过推进高标准农田建设，建成了一大批旱涝保收、高产稳产的优质良田。若用水泵在0.2 h内把180 m³的水抽到距抽水口2 m高的高标准农田中，则抽这些水至少做功
（已知$\rho_{水}=1.0×10^{3}\ kg/m^{3},g$取10 N/kg）
$3.6×10^6$
J，水泵的功率至少为$5×10^3$
W。（已知$\rho_{水}=1.0×10^{3}\ kg/m^{3},g$取10 N/kg）
答案
9.$3.6×10^6$ $5×10^3$
三、实验题
10.小虎同学利用注射器(容积为$V$)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,并用橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是
(2)如图所示,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数$F$,用刻度尺测出注射器的全部刻度的长$L$,则大气压的值可表示为$p=\frac{FL}{V}$；
(3)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得的大气压值会因此而
(4)实验室有甲、乙两个注射器,活塞的横截面积分别为$1.5\ \mathrm{cm}^2$和$0.5\ \mathrm{cm}^2$,若弹簧测力计量程为$10\ \mathrm{N}$,实验时应选用
10.小虎同学利用注射器(容积为$V$)、弹簧测力计和刻度尺估测大气压的值。
(1)实验时,首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,并用橡皮帽封住注射器的小孔,这样做的目的是
排尽筒内的空气
、密封注射器
；(2)如图所示,水平向右慢慢拉动注射器筒,当注射器的活塞开始滑动时,记下弹簧测力计的示数$F$,用刻度尺测出注射器的全部刻度的长$L$,则大气压的值可表示为$p=\frac{FL}{V}$；
(3)实验过程中注射器筒内漏进了少量空气,则测得的大气压值会因此而
偏小
;(选填“偏大”“偏小”或“不变”)(4)实验室有甲、乙两个注射器,活塞的横截面积分别为$1.5\ \mathrm{cm}^2$和$0.5\ \mathrm{cm}^2$,若弹簧测力计量程为$10\ \mathrm{N}$,实验时应选用
乙
(选填“甲”或“乙”)注射器,理由是：拉动甲注射器所需的力超过弹簧测力计的量程
。答案
10.(1)排尽筒内的空气 密封注射器
(2)$\frac{FL}{V}$
(3)偏小
(4)乙 拉动甲注射器所需的力超过弹簧测力计的量程
(2)$\frac{FL}{V}$
(3)偏小
(4)乙 拉动甲注射器所需的力超过弹簧测力计的量程
四、计算题
11.如图,物体重200 N,圆柱形容器底面积为200 cm²,内盛有55 cm深的水,当用图中滑轮组将物体浸没在水中后,容器中水面上升到65 cm,物体浸没在水中时滑轮组的机械效率为60%(不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力)。$\rho_{水}=1.0× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3,g$取10 N/kg。求:
(1)物体浸没在水中后,水对容器底的压强;
(2)物体浸没在水中时受到的浮力;
(3)若把物体完全拉出水面后,滑轮组的机械效率。
11.如图,物体重200 N,圆柱形容器底面积为200 cm²,内盛有55 cm深的水,当用图中滑轮组将物体浸没在水中后,容器中水面上升到65 cm,物体浸没在水中时滑轮组的机械效率为60%(不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及水的阻力)。$\rho_{水}=1.0× 10^{3}\ \mathrm{kg/m}^3,g$取10 N/kg。求:
(1)物体浸没在水中后,水对容器底的压强;
(2)物体浸没在水中时受到的浮力;
(3)若把物体完全拉出水面后,滑轮组的机械效率。
答案
11.解:(1)物体浸没在水中后,水对容器底的压强
$p=\rho_{水} gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 ×10\ \mathrm{N/kg}×65 ×10^{-2}\ \mathrm{m}=6\ 500\ \mathrm{Pa}$；
(2)物体排开液体体积
$V_{排}=S\Delta h=200\ \mathrm{cm}^2 ×(65\ \mathrm{cm}-55\ \mathrm{cm})=2\ 000\ \mathrm{cm}^3=2×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$，
物体浸没在水中时受到的浮力
$F_{浮}=\rho_{水} gV_{排}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 ×10\ \mathrm{N/kg}×2×10^{-3}\ \mathrm{m}^3=20\ \mathrm{N}$；
(3)不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及阻力,物体浸没在水中时滑轮组的机械效率
$\eta =\frac{W_{有用}}{W_{总}} ×100\% =\frac{(G_{物}-F_{浮})h}{\frac{(G_{物}-F_{浮}+G_{动})}{3}×h×3} =\frac{G_{物}-F_{浮}}{G_{物}-F_{浮}+G_{动}} ×100\%$
即 $60\% =\frac{200\ \mathrm{N}-20\ \mathrm{N}}{200\ \mathrm{N}-20\ \mathrm{N}+G_{动}} ×100\%$，
解得 $G_{动}=120\ \mathrm{N}$,完全拉出水面后,与动滑轮相连的绳子段数是3,不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦,此时滑轮组的机械效率
$\eta '=\frac{W_{有用}'}{W_{总}'} ×100\% =\frac{G_{物} h}{\frac{(G_{物}+G_{动})}{3} ×h×3} =\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{动}} ×100\% =\frac{200\ \mathrm{N}}{200\ \mathrm{N}+120\ \mathrm{N}} ×100\% =62.5\%$。
$p=\rho_{水} gh=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 ×10\ \mathrm{N/kg}×65 ×10^{-2}\ \mathrm{m}=6\ 500\ \mathrm{Pa}$；
(2)物体排开液体体积
$V_{排}=S\Delta h=200\ \mathrm{cm}^2 ×(65\ \mathrm{cm}-55\ \mathrm{cm})=2\ 000\ \mathrm{cm}^3=2×10^{-3}\ \mathrm{m}^3$，
物体浸没在水中时受到的浮力
$F_{浮}=\rho_{水} gV_{排}=1.0×10^3\ \mathrm{kg/m}^3 ×10\ \mathrm{N/kg}×2×10^{-3}\ \mathrm{m}^3=20\ \mathrm{N}$；
(3)不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦及阻力,物体浸没在水中时滑轮组的机械效率
$\eta =\frac{W_{有用}}{W_{总}} ×100\% =\frac{(G_{物}-F_{浮})h}{\frac{(G_{物}-F_{浮}+G_{动})}{3}×h×3} =\frac{G_{物}-F_{浮}}{G_{物}-F_{浮}+G_{动}} ×100\%$
即 $60\% =\frac{200\ \mathrm{N}-20\ \mathrm{N}}{200\ \mathrm{N}-20\ \mathrm{N}+G_{动}} ×100\%$，
解得 $G_{动}=120\ \mathrm{N}$,完全拉出水面后,与动滑轮相连的绳子段数是3,不计绳重和绳子与滑轮间的摩擦,此时滑轮组的机械效率
$\eta '=\frac{W_{有用}'}{W_{总}'} ×100\% =\frac{G_{物} h}{\frac{(G_{物}+G_{动})}{3} ×h×3} =\frac{G_{物}}{G_{物}+G_{动}} ×100\% =\frac{200\ \mathrm{N}}{200\ \mathrm{N}+120\ \mathrm{N}} ×100\% =62.5\%$。
