【題目】如圖甲所示,重為3N,底面積為2×10﹣2m2的圓柱形玻璃容器放在水平桌面上,重為5N,邊長為L1=0.1m的正方體木塊(不吸水)靜止在容器的底部,用一根長為L2=0.05m的細線(質量和體積不計)將木塊與容器底部相連,現(xiàn)向容器緩慢注水,直到木塊受到的浮力等于6N時停止注水(如圖乙所示),已知水的密度為1.0×103kg/m3 , g取10N/kg.容器的厚度不計,求:
①木塊的密度;
②注水過程浮力對木塊所做的功;
③木塊受到的浮力等于6N時容器對桌面的壓強.
【答案】①木塊的質量:
m= = =0.5kg,
木塊的密度:
ρ= = =0.5×103kg/m3;
②木塊受到的浮力等于6N時,因為浮力大于重力,可知此時細線被拉直,故木塊上升的高度即為繩子的長度,
所以,注水過程浮力對木塊所做的功:
W=F浮L2=6N×0.05m=0.3J;
③木塊下表面以下水的體積V1=S容L2=2×10﹣2m2×0.05m=1×10﹣3m3 .
根據(jù)F浮=ρ水gV排可得木塊排開水的體積:
V排= = =6×10﹣4m3 ,
則木塊浸入水中的高度:
h= = =6×10﹣2m,
則木塊下表面以上水的體積V2=S容h﹣V排=2×10﹣2m2×6×10﹣2m﹣6×10﹣4m3=6×10﹣4m3 ,
所以水的總體積V=V1+V2=1×10﹣3m3+6×10﹣4m3=1.6×10﹣3m3 ,
根據(jù)G=mg和ρ= 可得,水的重力:G水=m水g=ρ水Vg=1×103kg/m3×1.6×10﹣3m3×10N/kg=16N,
木塊受到的浮力等于6N時容器對桌面的壓力:F=G容+G+G水=3N+5N+16N=24N,
木塊受到的浮力等于6N時容器對桌面的壓強:p= = =1200Pa.
答:①木塊的密度為0.5×103kg/m3;②注水過程浮力對木塊所做的功為0.3J;③木塊受到的浮力等于6N時容器對桌面的壓強為1200Pa.
【解析】①利用G=mg求出木塊的重力,利用體積公式求出木塊的體積,再利用ρ= 求解木塊的密度;②利用W=Fs計算注水過程浮力對木塊所做的功;③容器對桌面的壓力等于容器、容器內(nèi)水和木塊的重力,容器和木塊的重力已知,將容器內(nèi)的水分成上下兩部分,利用V=Sh求出下部分的體積,根據(jù)阿基米德原理求出浮力等于6N時木塊排開水的體積,利用h= 求出木塊浸入水中的高度,即上部分水的高度,進而可求上部分水的體積,水的總體積,利用密度公式求出水的質量,利用G=mg求出水的重力,再利用p= 計算木塊受到的浮力等于6N時容器對桌面的壓強.
【考點精析】關于本題考查的密度的計算和壓強的大小及其計算,需要了解密度公式:ρ = m/v;壓強的計算公式及單位:公式:p =F/s ,p表示壓強,F(xiàn)表示壓力,S表示受力面積壓力的單位是 N,面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡,記作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡單位很小,一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa)才能得出正確答案.
科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】科學探究一般包括“提出問題”、“猜想與假設”、“設計實驗”、“進行實驗“分析與論證”等幾個環(huán)節(jié)。小剛同學正在游樂場觀察一位小朋友蕩秋千,他注意到:小朋友在來回擺動時,每一次擺動的時間似乎相等。這一過程屬于( 。
A.猜想與假設B.設計實驗
C.進行實驗D.分析與論證
查看答案和解析>>
科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】已知酒精、煤油、水銀的熔點分別為-117℃、-30℃、-39℃,南極的最低氣溫可達-89.2℃。要測量南極的氣溫,應選用( 。
A.煤油溫度計B.酒精溫度計
C.水銀溫度計D.煤油溫度計或酒精溫度計
查看答案和解析>>
科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】自行車是一種節(jié)能環(huán)保的交通工具。下列關于自行車的說法正確的是( )
A.以正在騎行的人為參照物,路邊的樹木是靜止的
B.騎行越快車越不容易停下來,是由于速度越大慣性越大
C.輪胎上刻有花紋是為了增大摩擦
D.騎車下坡時動能越來越小
查看答案和解析>>
科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】如圖:這是一款人臉識別門鈴一體機,通過攝像鏡頭來捕捉人臉信息。該攝像鏡頭相當于_______透鏡,所成的是_______(填“放大”、“縮小”或“等大”)的_______像(填“實”或“虛”);若鏡頭的焦距為10cm,為了能成清晰的像,人臉到鏡頭的距離應_______cm。
查看答案和解析>>
科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】秋天的早晨樹葉上露珠呈球狀是因為分子間存在著相互作用的____________(填“引”或“斥”)力;金秋的校園里,天氣晴朗氣溫高時我們聞到的桂花香味更濃,是因為溫度越高,____________。
查看答案和解析>>
科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】控制噪聲是城市環(huán)保主要項目之一,下列做法屬于在傳播中減弱噪聲的是
A.市區(qū)內(nèi)禁止機動車鳴笛B.工人戴上防噪聲耳罩
C.在汽車的排氣管上裝消聲器D.城市街道兩旁種草植樹
查看答案和解析>>
科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】看到水中的月亮是光的_________現(xiàn)象。地球到月球的距離是3.8×105km,湖水的深度是2m,月亮在湖水中的像到湖面的距離是___________。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com