科目： 来源：2013年名校初升高自主招生物理综合练习卷（三）（解析版） 题型：解答题

我国某颗返回卫星约是一边长为2m的封闭式正方体，其总质量为1.0×10⁴㎏．回收时，落回预定水域的10m深处，假设用如图所示的打捞船上的装置匀速吊起，从卫星的上表面露出水面到下表面刚好离开水面的过程中，卫星受到的浮力是变化的，我们可以用一个恒力来代替，这个恒力的大小等于卫星受到的最大浮力的1/2，不计
绳重和绳在水中受到的浮力，以及绳与滑轮间的摩擦．（g取10N/㎏，ρ_水=1.0×10³㎏/m³）
（1）定滑轮的作用是什么？
（2）起吊之前，卫星下表面受到水的压力是多大？
（3）将卫星匀速吊起后在上表面未露出水面之前，作用在钢绳上A点的水平拉力是多大？
（4）将卫星从水底打捞至下表面刚好离开水面的过程中，作用在A点的水平拉力做了多少功？

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同学们在家里通过实验探究“烧水过程中能量转化效率”的问题时，选用了如图所示的电水壶．

××牌电水壶
额定电压	220V
额定功率	1500W
容积	3L

（1）若请你参加该实验探究，实验中你需要用到的测量工具是 ______；
（2）写出你的实验探究过程；根据实验测量出的数据，写出电水壶烧水过程中能量转化效率的数学表达式：______
（3）根据测量数据及表达式，指出影响电水壶烧水过程中能量转化效率的因素． ______．

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如图是小刚设计的一个通过简单机械自动拉开开关的装置示意图．该装置主要由滑轮组、配重C、D以及杠杆AB组成，配重C通过细绳与动滑轮相连，配重C、D分别通过支架固连在杠杆AB两端，支架与杠杆垂直．杠杆的B端放在水平台面上，杠杆可以绕支点O在竖直平面内逆时针转动，开关被拉开前，杠杆在水平位置平衡．已知动滑轮P的质量m_P为0.2kg，OA：OB=3：1，配重D的质量m_D为1.5kg，作用在D上的竖直向下的压力F为75N，刚好拉开开关所需的拉力T为6N．杠杆、支架和细绳的质量均忽略不计，滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg．求：配重C的质量m_C等于多少kg，开关刚好能被拉开？

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如图所示是一种起重机的简图，用它把质量为4×10²kg，底面积为0.5m²的货物G匀速提起（g=10N/kg）．求
（1）起吊前，当货物静止于水平地面时，它对地面的压强是多少？
（2）若把货物匀速提起12m，用了40s，则货物上升的速度是多少？
（3）起重机对货物做功的功率是多少？
（4）若OA=12m，OB=4m，起重机本身重力不计，吊起货物时为使起重机不翻倒，其右边至少要配质量m为多少kg的物体？

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学过压强以后．王丹决定测算自己双脚站立时对地面的压强．她的质量为50kg，为了测量鞋与地面接触的面积，她绘制了每一小格的边长为2cm的方格纸，穿上平底鞋站在方格纸上，描出的鞋印如如图所示．（g取lON/kg）
（1）王丹每只鞋印的面积为______m²．（计数时凡大于半格、不满一格的都算一格，小于半格的都不算）
（2）王丹双脚站立时对地面的压强为多大？
（3）张燕想到了另外一种测量鞋印面积的方法．她先让王丹站在泥地上．踩下一个柱形的鞋印坑，踩出鞋印坑的深度为h，然后把密度为p、质量为m的沙子倒入坑中刚好把坑填满．请你根据这些物理量推导出鞋印面积s的表达式．

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龙滩水电站位于红水河上游的河池市天峨县境内．该水电站堪称世界级工程，建成后正常蓄水位400m，最大坝高216.5m，装机容量630万千瓦．（g=10N/kg）
（1）如图是大坝的截面图，大坝被建成“上窄下宽”的形状，主要是考虑到水对坝体侧面有 ______，并且随深度的增加而 ______．

（2）若坝内水的密度为1.0×10³kg/m³，求水深120m处大坝受到的压强．
（3）某兴趣小组积极响应今年世界环境日的中国主题：“减少污染--行动起来”的号召，进行了一次“龙滩库区洪水期水质调查”的实践活动．通过活动，发现龙滩电站水库对改善水质具有重要的作用．在实际测量中，他们将一根质量为100g的圆柱棒（下端密度较大）放入从大坝附近取来的水样中，该棒恰好竖直漂浮，测得棒浸入水样中的长度为总长的3/4．然后将该棒放入从距大坝150km处的上游库区取来的水样中，棒仍竖直漂浮，测得棒浸入该水样中的长度为总长的5/8．求该棒在坝区附近的水样中所受的浮力和距大坝150km处水样的密度．（大坝附近的水样密度约为1.0×10³kg/m³）

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磁悬浮列车是一种新型交通工具，如图所示，列车受到磁力作用而浮起，使列车与轨道间的摩擦力减小到零，上海磁悬浮列车线路长是30km，单向运行时间440s．
（1）求列车单向运行的平均速度是多少？
（2）假设一节车厢总质量是20t，磁悬浮列车行驶时，强大的磁力使车厢匀速上升10mm，求上升过程中磁力对该车厢做的功是多少？（g取10N/kg）

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底面积为50cm²的平底圆柱形容器内盛满某种液体后，置于水平桌面中央（容器壁厚度不计），液体的压强与深度的关系如图所示．现将一个质量为0.08kg的金属块A用轻质细线悬挂在弹簧测力计下，再缓慢浸没于容器内的液体中，待金属块静止后，擦干容器外壁，弹簧测力计的示数如图所示．求：（g=10N/kg）

（1）液体的密度是多少？
（2）金属块排开液体的质量是多少？
（3）剪断细线，金属块下沉到容器底部，此时容器对桌面的压强比只盛满液体时对桌面的压强增大了多少？

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在我市书院南路道路改扩建工程中，推土机发挥了重要作用．如图是某型号履带式推土机，其发动机的额定功率为150kW，质量为2.0×10⁴kg，履带与地面的总接触面积为2.5m²（取g=10N/kg）．求：
（1）推土机静止时对水平地面的压强；
（2）若推土机在平直场地上以额定功率作业，在其以1.5m/s的速度匀速前进10m的过程中，它受到的阻力及阻力所做的功．

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某学校科技小组的同学们设计了一个自动冲刷厕所的水箱模型，这种水箱模型能把自来水管供给的较小流量的水储存到一定量后，自动开启放水阀门，冲刷便池中的污物．如图是这种水箱模型的主要部件的截面示意图．图中水箱A是一个边长为50cm的正方体；浮筒B是一个质量为0.2kg的空心圆柱体，其底面积S_B为80cm²，高为35cm；放水阀门C是一个质量可忽略的圆柱体，其底面积S_c为55cm²，厚度d为1.5cm；放水阀门C能将排水管口恰好盖严，阀门上固定一根轻绳与浮筒相连，绳的长度l为10cm．请你计算出水箱中的水深H至少为多少时，浮筒B刚好能将放水阀门C打开？