【題目】如圖所示,底面積為200cm3的圓柱形容器中裝有水,圓柱體AB通過質(zhì)量、體積可忽略不計的彈簧相連置于容器中,此時A1/5的體積浸在水中。已知彈簧的原長為10cm,彈簧所受拉力或壓力每改變1N,彈簧的長度改變0.5cm。圓柱體A的密度為0.4g/cm3,底面積為100cm2,高為20cm,圓柱體B的底面積為50cm2,高為10cm,如圖所示,此時B對容器底部的壓強(qiáng)為2.8×103Pa。

1)圓柱體A所受的浮力;

2)圓柱體B的密度;

3)若容器足夠高,向容器中加水至B對容器底部壓力剛好為0N時,水對容器底部的壓強(qiáng)增大了多少?

【答案】(1) 4N;(2) 2.08103kg/m3;(3) 210Pa

【解析】

(1)圓柱體A排開水的體積:

VA=SAhA=10010-4m20.2m=410-4m3;

圓柱體A所受的浮力:

FA=gVA=1.0103kg/m310N/kg410-4m3=4N;

(2)圓柱體A的重力:

GA=AgVA=0.4103kg/m310N/kg10010-4m20.2m=8N;

圓柱體A受力平衡,故圓柱體A受到的拉力為:

FA=GAFA=8N4N=4N;

力的作用是相互的,因此B受到的拉力為:

FB= FA=4N;

圓柱體B排開水的體積:

VB=VB=SBhB=5010-4m20.1m=510-4m3,

圓柱體B所受的浮力:

FB=gVB=1.0103kg/m310N/kg510-4m3=5N;

B對容器底部的壓強(qiáng)為2.8×103Pa,則B對容器底部的壓力為:

F=pSB=2.8×103Pa510-4m3=1.4N,

力的作用是相互的,因此B受支持力:

F=F=1.4N;

B受重力、支持力、浮力和拉力,四個力平衡,即:

GB= F+ FB+FB=1.4N+5N+4N=10.4N;

圓柱體B的密度:

B====2.08103kg/m3;

(3)B對容器底部壓力剛好為0N時,B受重力、拉力和浮力,此時B受到的拉力增加1.4N

此時彈簧受到的拉力增加:

F=5.4N-4N=1.4N,

由題知,彈簧所受拉力或壓力每改變1N,彈簧的長度改變0.5cm,故彈簧的長度增加:

L=0.5cm/N1.4N=0.7cm=0.007m

圓柱體A受到的浮力增加了:

FA=1.4N,

則圓柱體A在水中的體積增加量為:

VA===1.410-4m3,

圓柱體A在水中的長度增加量為:

h===0.014m,

因此水的深度增加:

h=h+L=0.014m+0.007m=0.021m,

水對容器底部的壓強(qiáng)增大了:

p=gh=1.0103kg/m310N/kg0.021m=210Pa。

答:(1)圓柱體A所受的浮力為4N;

(2)圓柱體B的密度為2.08103kg/m3;

(3)若容器足夠高,向容器中加水至B對容器底部壓力剛好為0N時,水對容器底部的壓強(qiáng)增大了210Pa。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】圖甲為某可調(diào)節(jié)亮度臺燈,圖乙為其用于調(diào)光的電位器結(jié)構(gòu)圖,ab、c是它的是三個接線柱,a、c分別與弧形電阻絲的兩端相連,b與金屬滑片相連,轉(zhuǎn)動旋鈕,滑片在弧形電阻絲上同向滑動即可調(diào)節(jié)燈泡亮度,下列分析正確的是

A.電位器與燈泡并聯(lián)

B.若只將a、c接入電路,順時針轉(zhuǎn)動旋鈕時燈泡變亮

C.若只將b、c接入電路,順時針轉(zhuǎn)動旋鈕時燈泡變亮

D.若只將ab接入電路,順時針轉(zhuǎn)動旋鈕時燈泡變暗

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【題目】如圖甲所示電路,電源電壓保持不變,當(dāng)閉合開關(guān)后.燈泡L1L2都發(fā)光,此時兩只電流表A1A2的指針偏轉(zhuǎn)角度分別如圖乙和圖丙所示,燈泡L2發(fā)光時的電阻為12Ω.請你求解下列問題:

1)通過燈L1L2的電流分別為多大?

2)電源電壓為多大?

3)燈L1發(fā)光時的電阻為多大?

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【題目】如圖的電路,L1、L2L3是三個規(guī)格相同的小燈泡,閉合開關(guān)S,下列說法正確的是

A.a、b都是電流表,則L1、L2并聯(lián),L3短路

B.ab都是電流表,則電流表ab的示數(shù)相等

C.a是電壓表,b是電流表,則電流表b的示數(shù)小于通過L1的電流

D.a、b都是電壓表,則電壓表a的示數(shù)大于電壓表b的示數(shù)

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【題目】如圖所示是探究影響導(dǎo)體電阻大小因素的實驗電路,下表中給出了可供選擇的幾種導(dǎo)體,分別用A、BC、D四個字母代表。問:

導(dǎo)體代號

長度(m

橫截面積(mm2

材料

A

0.6

0.4

鎳鉻合金

B

1.0

0.4

鎳鉻合金

C

0.6

0.6

鎳鉻合金

D

0.6

0.6

錳銅

1)通過對__________導(dǎo)體進(jìn)行實驗,可探究電阻的大小與長度的關(guān)系。

2)分別將AC兩導(dǎo)體接入電路進(jìn)行實驗,發(fā)現(xiàn)接入C導(dǎo)體時,電流表的示數(shù)比接入A導(dǎo)體時更大,說明導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的_____有關(guān)。這種通過比較電流大小來判斷電阻大小的實驗方法叫_____。

3)若把AB兩導(dǎo)體首尾相連后再接入電路M、N兩端,會發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變得更小,說明兩導(dǎo)體串聯(lián)后的電阻值將_____(選填變大、變小不變)。

4)生活中,通常選擇銅芯線、鋁芯線作為輸電線,而不選擇鐵芯線,是因為導(dǎo)體的電阻還與導(dǎo)體的_____有關(guān)。

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【題目】如圖所示的電路中,電源電壓為6V不變,R1 =R3 =4Ω,R2 =6Ω,求:

1)當(dāng)S1 S2 都斷開時,電壓表和電流表的示數(shù);

2)當(dāng)S1 ,S2 都閉合時,電流表和電壓表的示數(shù)。

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【題目】如圖所示,用30N的水平拉力拉著重為90N的物體沿水平方向做直線運(yùn)動,若拉力F對物體做了90J的功,則在這一過程中

A. 重力做的功一定為90J

B. 物體一定受到30N的摩擦力

C. 物體運(yùn)動的距離一定是3m

D. 物體一定是勻速直線運(yùn)動

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【題目】用如圖所示的實驗裝置測量杠桿的機(jī)械效率。實驗時,豎直向上勻速拉動彈簧測力計,使掛在 較長杠桿下面的鉤碼緩緩上升。

1)實驗中,將杠桿拉至圖中虛線位置,測力計的示數(shù)F__________N,鉤碼總重G1.0N,鉤碼上升高度h0.1m,測力計移動距離s0.3m,則杠桿的機(jī)械效率為__________%.請寫出使用該杠桿做額外功的一個原因:______________________________。

2)為了進(jìn)一步研究杠桿的機(jī)械效率與哪些因素有關(guān),一位同學(xué)用該實驗裝置,先后將鉤碼掛在A、B 點(diǎn),測量并計算得到下表所示的兩組數(shù)據(jù):

次數(shù)

鉤碼 懸掛點(diǎn)

鉤碼總重 G/N

鉤碼移動距離 h/m

拉力 F/N

測力計移動距離 s/m

機(jī)械效率 /%

1

A點(diǎn)

1.5

0.10

0.7

0.30

71.4

2

B點(diǎn)

2.0

0.15

1.2

0.30

83.3

根據(jù)表中數(shù)據(jù),能否得出“杠桿的機(jī)械效率與所掛鉤碼的重有關(guān),鉤碼越重其效率越高”的結(jié)論?答:_____________________________;

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【題目】探究并聯(lián)電路的電流規(guī)律的實驗中:小明用兩個規(guī)格相同的燈泡按照圖甲的電路圖連接的電路,在測量A點(diǎn)的電流時,發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉(zhuǎn)如圖乙所示;在排除故障后電流表的示數(shù)如圖丙所示,接著再改接電流表,分別測出B、C點(diǎn)的電流后填入下表并得出了結(jié)論:在并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和,且各支路的電流相等,請你解答下列問題。

A點(diǎn)的電流/A

B點(diǎn)的電流/A

C點(diǎn)的電流/A

0.18

0.36

1)連接電路之前,開關(guān)應(yīng)_____。 電流表_____ 選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)在被測電路中;若要測量干路電流,則電流表應(yīng)接在圖甲中的_____點(diǎn)。

2)發(fā)生圖乙現(xiàn)象的原因是_____ ; 圖丙中的讀數(shù)為_____A;

3)上述實驗設(shè)計存在的問題之一是_____。

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