一只氧气罐,罐和氧气的总质量为60kg,刚启用时罐内氧气密度为1.2kg/m3,使用一段时间后,罐和氧气的总质量变为36kg,罐内氧气的密度变为0.6kg/m3;则空氧气罐的质量是_______kg,氧气罐的容积是________m3.
12 40
【解析】
(1)氧气罐的容积不变,氧气的体积不变等于氧气瓶的容积,
V氧气1=V氧气2,
,
,
m0=12kg;
(2)氧气罐的容积
V=V氧气1==40m3.
大量研究表明:当接触面的粗糙程度一定时,物体所受的滑动摩擦力与物体对接触面的压力成正比.如图甲所示,用压力F将一质量为0.15kg的物体压在竖直墙壁上,压力F随时间的变化图像如图乙所示,物体的运动速度v随时间的变化图像如图丙所示.由图象可知当t=1s时,物体处于_______状态.物体所受到的摩擦力为_______N.t=3s时,物体受到的摩擦力为_____N.
静止 1.5 1
【解析】
将物体压在竖直的墙壁上,在竖直方向上物体受竖直向下的重力G、竖直向上的摩擦力f的作用;在水平方向上物体受水平向左的压力F、水平向右的支持力FN作用;由v-t图象可知,在0~2s内,物体的速度为零,即物体静止,由力的平衡条件可得:
f=G=mg=0.15kg×10N/kg=1.5N;
所以当t=1s时,物体处于平衡状态,物体所受摩擦力为1.5N;
由v-t图象可知,在2~4s内物体的速度越来越大,物体做加速运动;在4~6s内物体做匀速直线运动,处于平衡状态,由力的平衡条件可得,物体受到的滑动摩擦力
f滑=G=1.5N;
由图乙可知,在4~6s内压力大小为3N,当接触面的粗糙程度一定时,物体所受的滑动摩擦力与物体对接触面的压力成正比,所以
f滑=kFN,
1.5N= k×3N,
k=0.5,
由图乙可知,t=3s时,物体做加速运动,压力大小为2N,摩擦力的大小
f滑1=kFN1=0.5×2N=1N.
如图甲所示,长木板B和物块A的粗糙程度完全相同,长木板B放在粗糙水平面上,物块A放在长木板B的上方,细绳拴在A上,跨过定滑轮后又拴在B上.已知A的质量为2kg,A、B之间的滑动摩擦力为A重力的0.3倍,现在B上施加一个大小为F=20N的水平向右的拉力,恰好能使B向右作匀速直线运动,由此可知长木板B的上表面受到的摩擦力大小为_____ N,方向为水平向_____,B的下表面受到的摩擦力大小为_____________N.若将AB之间的绳子剪断,将AB并列放在地面上,如图乙所示,要推动整体向右作匀速直线运动,则推力F1的大小是________N.
6 左 8 8
【解析】
(1)长木板B的上表面受到的摩擦力是A重的0.3倍,即
f=0.3G=0.2mg=0.3×2kg×10N/kg=6N;
(2)物块A水平向左运动,受到水平向右的摩擦力,由相互作用力可知,A对B的摩擦力的方向水平向左;
(3)由图可知,木板B匀速向右运动时,物体A将匀速向左运动,所以,绳对A的拉力等于摩擦力等于6N;又因为该绳跨过定滑轮,所以B受绳的拉力大小也等于6N;以B为研究对象,B受A对其水平向左的6N摩擦力,B受绳对其水平向左的6N拉力,B还受地面对其水平向左的摩擦力和水平向右的拉力F,F为20N;根据力的平衡条件可得:
fA对B+F绳+f地=F;
所以,木板B下表面受到的摩擦力:
f地=F-fA对B-F绳=20N-6N-6N=8N;
(4)不论是叠放还是平放,我们都把它们看做一个整体,叠放和平放时对水平面的压力是相等的,与地面的接触面的粗糙程度也是一定的,所以摩擦力相等.而物体做匀速直线运动,由力的平衡得到推力F1的大小
F1= f地=8N.
冰雕是哈尔滨冬天最亮丽的风景线.一件外观体积为200dm3的冰雕作品融化成水后,质量为135kg,则该冰雕作品化成水后,水的体积是_______m3.聪明的小杜同学通过计算得知,该冰雕作品在未融化之前,有空心的部分,则它空心部分的体积是_________dm3.(冰的密度:0.9×103kg/m3)
0.135 50
【解析】
(1)冰熔化成水,状态变化,但质量不变,所以135kg的冰雕作品熔化成水后其质量:
m水=m冰=135kg,
水的体积:
V水==0.135m3;
(2)冰雕实心部分的体积
V实==0.15m3=150dm3,
空心部分的体积
V空=V-V实=200dm3-150dm3=50dm3.
如图所示,一铁块放在水平地面上,磁铁对铁块的吸引力为20N,假设这个吸引力一直保持不变,这个吸引力与铁块对磁铁的吸引力是一对_____________力.现用水平向左的力F拉动铁块,铁块恰能向左作匀速直线运动;当拉力F的值减小6N时,铁块恰能向右作匀速直线运动.则原拉力F的大小为________N,铁块作匀速直线运动时受到地面的摩擦力是_________N.
相互作用 23 3
【解析】
磁铁对铁块的吸引力和铁块对磁铁的吸引力,大小相等、方向相反、作用在两个物体上,属于相互作用力;
当拉力F拉着铁块向左作匀速直线运动时,动摩擦向右,物体处于平衡状态,由力的平衡可知:
当拉力F减小6N,铁块向右作匀速直线运动时,动摩擦向左,物体处于平衡状态,由力的平衡可知:
综合求解可得:拉力F=23N,摩擦力f=3N;
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