某中學(xué)“STS”小組的同學(xué)準(zhǔn)備利用自己掌握的科學(xué)知識(shí)對(duì)通揚(yáng)河河水的水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè).通過(guò)調(diào)查,他們了解到通揚(yáng)河周邊的排污導(dǎo)致河水密度增大,而密度大于1.05×103 kg/m3的水域就不適宜魚(yú)類的生存,于是他們就想到做一個(gè)簡(jiǎn)易的密度計(jì)來(lái)監(jiān)測(cè)河水密度,為此,他們找來(lái)了一根長(zhǎng)1.2m粗細(xì)均勻的木條,在木條底端嵌入適量重物(如圖甲所示),使其能直立漂浮在水中,做好相應(yīng)的標(biāo)記后,就制成了一個(gè)簡(jiǎn)易的密度計(jì).經(jīng)稱量,該簡(jiǎn)易密度計(jì)的總質(zhì)量為0.5kg. (g取10N/kg)
(1)先將該木條放入足夠深的清水中(如圖乙所示),測(cè)得木條露出水面的長(zhǎng)度是0.2m,在水面處畫(huà)上白線.請(qǐng)計(jì)算此時(shí)木條受到的浮力為多大?
(2)木條的橫截面積為多大?
(3)請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明應(yīng)在木條的什么位置畫(huà)上表示污水密度達(dá)到1.05×103 kg/m3時(shí)的紅線,以用來(lái)監(jiān)測(cè)河水密度是否超標(biāo).

解:(1)h=1.2m-0.2m=1m
木條受到水的壓強(qiáng):
P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1.0×104Pa;
∵木條漂浮,
∴木條受到的浮力:F=G=mg=0.5kg×10N/kg=5N.
(2)根據(jù)FgV,得
V===5×10-4m3,
則木條的橫截面積S===5×10-4m2
(3)∵該木條密度計(jì)漂浮,
∴在清水中受到的浮力F等于在污水中受到的浮力F′,
即:ρgshgsh,
h污===0.95m,
露出水面長(zhǎng)度:
L=1.2m-0.95m=0.25m,
在距離木條上端0.25m的位置畫(huà)上表示污水密度達(dá)到1.05×103kg/m3時(shí)的紅線,以監(jiān)測(cè)湖水密度是否超標(biāo).
答:(1)此時(shí)木條底端受到的水的壓強(qiáng)1.0×104Pa,木條受到的浮力為5N;(2)木條的橫截面積是5×10-4 m2;(3)在距離木條上端0.25m的位置畫(huà)上表示污水密度達(dá)到1.05×103kg/m3時(shí)的紅線.
分析:(1)求出木條底端所處深度,利用液體壓強(qiáng)公式求木條底部受到的水的壓強(qiáng);知道木條質(zhì)量,利用漂浮條件求木條受到的浮力;
(2)根據(jù)F浮=ρ水gV排,得出V排=,代入數(shù)據(jù)可計(jì)算出V排,又已知木條浸入水中的深度,從而計(jì)算出木條的橫截面積;
(3)木條密度計(jì)在水中和污水中都漂浮,利用阿基米德原理求在污水中時(shí)木條浸入的深度,從而得出紅線位置.
點(diǎn)評(píng):本題考查了學(xué)生對(duì)液體壓強(qiáng)公式、阿基米德原理、物體漂浮條件的掌握和運(yùn)用,涉及到自制密度計(jì)測(cè)密度,知識(shí)點(diǎn)多,屬于難題.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

泰州城區(qū)某中學(xué)“STS”小組的同學(xué)為了研究通揚(yáng)河水質(zhì),采集了如圖甲所示的河水樣品,同學(xué)們正確地用天平并借助于量筒測(cè)量了河水樣品的質(zhì)量,兩次測(cè)量結(jié)果如圖乙(a)(b)所示,然后將河水樣品倒入圖丙所示的密閉隔熱裝置中,用恒定功率為80W的電熱器加熱(不計(jì)熱損失)測(cè)出圖丁表格的數(shù)據(jù).(外面氣壓為1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)
問(wèn):(1)表格中哪一組數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的記錄?改正后應(yīng)為多少?
(2)根據(jù)題目中所給出的圖和表格中的數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)必要的計(jì)算,可求出能反映河水性質(zhì)的哪兩個(gè)物理量?(要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)
(3)與反映純水性質(zhì)的相關(guān)物理量相比,通揚(yáng)河水質(zhì)發(fā)生變化的可能原因是什么?(說(shuō)明兩點(diǎn))
(4)在圖丁的坐標(biāo)紙中作出實(shí)驗(yàn)的溫度隨時(shí)間變化的圖象.

時(shí)間/min 0 2 4 6 8 10 12 14
溫度/℃ 23 39 55 61 87 103 103 103

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?湛江)湛江市正創(chuàng)建國(guó)家環(huán)境保護(hù)模范城市,某中學(xué)“STS”小組的同學(xué)為了探究南橋河的河水污染問(wèn)題,他們采集了污水樣品250ml,樣品的質(zhì)量如圖(a)所示.將樣品倒入圖(b)所示的密封隔熱裝置中,用恒定功率為144W的電熱器加熱(不計(jì)熱損失和其它物體吸收),并將加熱時(shí)間和對(duì)應(yīng)的溫度記錄在表.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

加熱時(shí)間/min 0 2 4 6 8 10 12 14
溫度/℃ 22 38 54 70 86 102 102 102
(1)由圖(a)可知污水樣品的質(zhì)量
252.5
252.5
g,由此計(jì)算出污水的密度為
1.01
1.01
g/cm3
(2)用此裝置加熱的過(guò)程中,污水上方的氣壓
大于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓
大于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓
,致使污水沸點(diǎn)

(3)他們想測(cè)出常壓下污水的沸點(diǎn),在上述裝置中,該如何改進(jìn)?
使容器內(nèi)的污水與大氣相連;
使容器內(nèi)的污水與大氣相連;

(4)請(qǐng)你計(jì)算出污水的比熱容為
4.28×103
4.28×103
J/(kg?℃).(小數(shù)點(diǎn)后保留2為數(shù)字)
(5)他們對(duì)污水樣品的成分進(jìn)行了檢測(cè),發(fā)現(xiàn)污水中許多重金屬嚴(yán)重超標(biāo),如汞、鎘、鉛、鎳等,原因可能是人們將廢舊電池隨意仍入南橋河造成的,為了保護(hù)環(huán)境,關(guān)于電池的使用,請(qǐng)談?wù)勀愕目捶ɑ蜃龇ǎㄕ勔稽c(diǎn)即可).答:
廢舊電池集中回收處理
廢舊電池集中回收處理

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

某中學(xué)“STS”小組的同學(xué)準(zhǔn)備利用自己掌握的科學(xué)知識(shí)對(duì)通揚(yáng)河河水的水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè).通過(guò)調(diào)查,他們了解到通揚(yáng)河周邊的排污導(dǎo)致河水密度增大,而密度大于1.05×103 kg/m3的水域就不適宜魚(yú)類的生存,于是他們就想到做一個(gè)簡(jiǎn)易的密度計(jì)來(lái)監(jiān)測(cè)河水密度,為此,他們找來(lái)了一根長(zhǎng)1.2m粗細(xì)均勻的木條,在木條底端嵌入適量重物(如圖甲所示),使其能直立漂浮在水中,做好相應(yīng)的標(biāo)記后,就制成了一個(gè)簡(jiǎn)易的密度計(jì).經(jīng)稱量,該簡(jiǎn)易密度計(jì)的總質(zhì)量為0.5kg. (g取10N/kg)
(1)先將該木條放入足夠深的清水中(如圖乙所示),測(cè)得木條露出水面的長(zhǎng)度是0.2m,在水面處畫(huà)上白線.請(qǐng)計(jì)算此時(shí)木條受到的浮力為多大?
(2)木條的橫截面積為多大?
(3)請(qǐng)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明應(yīng)在木條的什么位置畫(huà)上表示污水密度達(dá)到1.05×103 kg/m3時(shí)的紅線,以用來(lái)監(jiān)測(cè)河水密度是否超標(biāo).

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科目:初中物理 來(lái)源:2013年初中畢業(yè)升學(xué)考試(廣東湛江卷)物理(帶解析) 題型:填空題

湛江市正創(chuàng)建國(guó)家環(huán)境保護(hù)模范城市,某中學(xué)“STS”小組的同學(xué)為了探究南橋河的河水污染問(wèn)題,他們采集了污水樣品250ml,樣品的質(zhì)量如圖(a)所示.將樣品倒入圖(b)所示的密封隔熱裝置中,用恒定功率為144W的電熱器加熱(不計(jì)熱損失和其它物體吸收),并將加熱時(shí)間和對(duì)應(yīng)的溫度記錄在下表
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
 

(1)由圖(a)可知污水樣品的質(zhì)量    g,由此計(jì)算出污水的密度為    g/cm3.
(2)用此裝置加熱的過(guò)程中,污水上方的氣壓     ,致使污水沸點(diǎn)      .
(3)他們想測(cè)出常壓下污水的沸點(diǎn),在上述裝置中,該如何改進(jìn)?         
(4)請(qǐng)你計(jì)算出污水的比熱容為      J/(kg·).(小數(shù)點(diǎn)后保留2為數(shù)字)
(5)他們對(duì)污水樣品的成分進(jìn)行了檢測(cè),發(fā)現(xiàn)污水中許多重金屬嚴(yán)重超標(biāo),如汞、鎘、鉛、鎳等,原因可能是人們將廢舊電池隨意仍入南橋河造成的,為了保護(hù)環(huán)境,關(guān)于電池的使用,請(qǐng)談?wù)勀愕目捶ɑ蜃龇ǎㄕ勔稽c(diǎn)即可)

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科目:初中物理 來(lái)源:2013年初中畢業(yè)升學(xué)考試(廣東湛江卷)物理(解析版) 題型:填空題

湛江市正創(chuàng)建國(guó)家環(huán)境保護(hù)模范城市,某中學(xué)“STS”小組的同學(xué)為了探究南橋河的河水污染問(wèn)題,他們采集了污水樣品250ml,樣品的質(zhì)量如圖(a)所示.將樣品倒入圖(b)所示的密封隔熱裝置中,用恒定功率為144W的電熱器加熱(不計(jì)熱損失和其它物體吸收),并將加熱時(shí)間和對(duì)應(yīng)的溫度記錄在下表

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

 

(1)由圖(a)可知污水樣品的質(zhì)量    g,由此計(jì)算出污水的密度為    g/cm3.

(2)用此裝置加熱的過(guò)程中,污水上方的氣壓     ,致使污水沸點(diǎn)      .

(3)他們想測(cè)出常壓下污水的沸點(diǎn),在上述裝置中,該如何改進(jìn)?         

(4)請(qǐng)你計(jì)算出污水的比熱容為      J/(kg·).(小數(shù)點(diǎn)后保留2為數(shù)字)

(5)他們對(duì)污水樣品的成分進(jìn)行了檢測(cè),發(fā)現(xiàn)污水中許多重金屬嚴(yán)重超標(biāo),如汞、鎘、鉛、鎳等,原因可能是人們將廢舊電池隨意仍入南橋河造成的,為了保護(hù)環(huán)境,關(guān)于電池的使用,請(qǐng)談?wù)勀愕目捶ɑ蜃龇ǎㄕ勔稽c(diǎn)即可)

 

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