泥水含有泥沙,我们将单位体积泥水中泥沙的质量称作含沙量。若用ρ泥水、ρ水、ρ沙(ρ水<ρ沙)、H分别表示泥水的密度、清水的密度、干燥泥沙的密度、含沙量,请推导出ρ泥水、ρ水、ρ沙、H的关系式:ρ泥水=_________;以下图像中________反映了这一关系。
如图所示,要求滑轮组由4股绳子承担重物,请用笔画线代替绳子将滑轮组绕好。当滑轮组提起重200N的物体时,机械效率为50%;若要使这个滑轮组省力,则提起的重物应该超过多重?(不考虑滑轮与轴之间的摩擦及绳重)
车间停电后,各种转轮过了一段时间才能陆续停止转动。可见转动物体有转动惯性。转动惯性的大小在物理学中用转动惯量I来表示。
物体可看作由n个微小部分组成,它们的质量分别为m1、m2、…mn,到某转动轴的距离分别为r1、r2、…rn,则该物体对该转动轴的转动惯量为
(1)图A是一个质量为m的小球,用长为l的轻质硬杆(不计质量、不形变)连接到转轴OO/上,则它对这个轮的转动惯量是_____________。
(2)图B是用铁丝制成的质量为M、半径为R的细圆环。我们将该圆环均匀分割为100等分,每一等份可以看作是一个小球(图中a)。则该圆环绕着中心转轴OO'转动时的转动惯量为____________。将它用轻质硬杆与转轴相固定,就制成一个玩具陀螺甲,若用同样型号的铁丝制成半径为2R的陀螺乙,则要使甲乙转动起来,更容易些的是______________。
(3)图C中的薄圆筒半径为0.1m、质量为0.2kg,则薄圆筒对中心转轴OO'的转动惯量是______________kg・m2。
1、(1)让一摞整齐的纸从斜面滑下,发现纸张变得不齐了,这是由于纸张之间有摩擦造成的。同样,让液体在管道中流动,液体也可以看作是由许多片液层组成的,各片层之间也存在着__________,产生液体内部的阻力,这就是液体的粘滞性。
(2)晓丽用长度相同的细管来研究液体的粘滞性,做了如下实验。
在温度相同的情况下,测得1s内通过细管的液体体积如下:
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①可见,在相同条件下,通过细管的水的体积__________通过细管的油的体积。这说明不同液体的粘滞性不同,我们用液体的粘滞系数η表示。η水<η油。
②下面是几种流体的粘滞系数表:
温度/℃ | 蓖麻籽油的η/Pa・s | 水的η/×10-3Pa・s | 空气的η/×10-6Pa・s |
0 20 40 60 | 5.3 0.986 0.231 0.080 | 1.792 1.005 0.656 0.469 | 17.1 18.1 19.0 20.0 |
可见:一般情况下,液体的粘滞系数随温度的升高而____________。
③在晓丽用油做的实验中,若细管半径是3mm,1s内通过细管的油的体积是40.5mm3,则细管两端的压强差是__________________。
2、由于流体的粘滞性,使得在流体中运动的物体要受到流体阻力,在一般情况下,半径为R的小球以速度v运动时,所受的流体阻力可用公式表示。
(1)小球在流体中运动时。速度越大,受到的阻力________________________。
(2)密度为ρ、半径为R的小球在密度为ρ0、粘滞系数为η的液体中由静止自由下落时的v-t图像如图所示,请推导出速度vr的数学表达式:vr=_____________________。