【題目】如圖所示,一個底面積為2m2的圓柱狀容器,裝有適量的水.現(xiàn)將一個底面積為0.5m2、體枳為5m3的物體A放入其中,物體A漂浮于水面上.當再給A物體施加一個豎直向下的大小不變的力F以后,A物體最終恰好浸沒于水中靜止,此時容器底部受到的壓強增大了1×104Pa.則:
(1)A物體浸沒水中靜止時容器底部所受到的壓力增大了多少?
(2)A浸沒于水中時受到的浮力為多少?
(3)A物體受到的重力為多少?(g=10N/kg)
(4)從A物體漂浮水面到浸沒水中靜止過程中力F做了多少功?
【答案】
(1)解:A物體浸沒水中靜止時,由p= 可得,容器底部所受到壓力的增大量:
△F=△pS=1×104Pa×2m2=2×104N
答:A物體浸沒水中靜止時容器底部所受到的壓力增大了2×104N
(2)解:因物體浸沒時排開液體的體積和自身的體積相等,
所以,A浸沒于水中時受到的浮力:
F浮=ρ水gV=1.0×103kg/m3×10N/kg×5m3=5×104N
答:A浸沒于水中時受到的浮力為5×104N
(3)解:物體漂浮時容器底部受到的壓力等于水、物體重力之和,
物體完全浸沒時容器底部受到的壓力等于水、物體重力之和加上豎直向下力之和,
所以,力F的大小:F=△F=2×104N,
因物體A浸沒于水中靜止時處于平衡狀態(tài),受到的豎直向上的浮力等于豎直向下的重力和力之和,
所以,由F浮=G+F可得,物體的重力:
G=F浮﹣F=5×104N﹣2×104N=3×104N
答:A物體受到的重力為3×104N
(4)解:由△p=ρg△h可得,從A物體漂浮水面到浸沒水中靜止過程中水面上升的高度:
△h= = =1m,
物體A漂浮時,受到的浮力和自身的重力相等,
由F浮=ρgV排可得,漂浮時物體A排開水的體積:
V排= = = =3m3,
由V=Sh可得,物體A的高度hA和漂浮時浸入水中的深度h浸分別為:
hA= = =10m,h浸= = =6m,
物體A露出水面的高度:h露=hA﹣h浸=10m﹣6m=4m,
則從從A物體漂浮水面到浸沒水中靜止過程中,力F向下運動的距離:
h=h露﹣△h=4m﹣1m=3m,
力F做的功:W=Fh=2×104N×3m=6×104J.
各高度的關(guān)系圖如下:
答:從A物體漂浮水面到浸沒水中靜止過程中力F做了6×104J的功
【解析】(1)知道A物體浸沒水中靜止時容器底部受到壓強的增加量以及容器的底面積,根據(jù)F=pS求出容器底部所受到的壓力的增大量;(2)物體A浸沒于水中時排開水的體積和自身的體積相等,根據(jù)阿基米德原理求出受到的浮力;(3)物體A浸沒于水中時,圓柱狀容器受到壓力的增加量等于力F的大小,此時物體A處于平衡狀態(tài),受到的豎直向上的浮力等于豎直向下的重力和力之和,據(jù)此求出物體的重力;(4)由p=ρgh求出液態(tài)上升的高度,物體A漂浮時,受到的浮力和自身的重力相等,根據(jù)F浮=ρgV排求出排開水的體積,根據(jù)V=Sh求出物體A的高度和漂浮時浸沒的深度,兩者的差值即為物體A露出水面的高度,物體A露出水面的高度減去因物體浸沒造成水上升的高度即為從A物體漂浮水面到浸沒水中靜止過程中力F運動的距離,根據(jù)W=Fs求出力F做的功.
【考點精析】本題主要考查了浮力大小的計算和物體的浮沉條件及其應(yīng)用的相關(guān)知識點,需要掌握浮力的公式為:F浮= G排 =ρ液gv排;物體的浮沉條件:浸沒在液體中的物體 F浮>G 時上浮,F(xiàn)浮 = G 時懸浮,F(xiàn)浮 <G 時下沉.物體浮沉條件的應(yīng)用舉例:(1)輪船(2)潛水艇(3)氣球(4)飛艇、熱氣(5)密度計(密度計的刻度是從上到下刻度變大,刻度不均勻,且刻度無單位.)才能正確解答此題.
科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】某實驗小組想探究并聯(lián)電路中電流的規(guī)律,曉丹同學猜想:并聯(lián)電路中各支路電流相等.她設(shè)計了如圖所示的電路,準備測量a、b、c三處的電流,并從實驗室取來電流表3只、燈泡2只、開關(guān)1個、電池和導線若干進行實驗.
(1)畫好電路圖后,曉丹同學開始連接電路,在連接電路過程中,開關(guān)應(yīng)該是的.
檢查電路連接無誤后,她開始實驗,并讀出電流表示數(shù)記錄在表格中.
Ib/A | Ic/A | Ia/A |
0.18 | 0.18 | 0.36 |
曉丹同學分析數(shù)據(jù)后得出結(jié)論:并聯(lián)電路中各支路電流相等.
(2)曉丹得出錯誤的實驗結(jié)論,主要原因是 .
(3)請你對接下來的實驗提出改進措施(一條即可) .
(4)曉丹同學在實驗過程中還發(fā)現(xiàn):閉合開關(guān)時電流表指針迅速偏轉(zhuǎn)較大角度,緊接著指針再偏回一定角度后,示數(shù)才穩(wěn)定下來;同組的小剛同學同時發(fā)現(xiàn),閉合開關(guān)瞬間燈泡亮度較大,緊接著變暗一點后,亮度才穩(wěn)定下來.造成這種現(xiàn)象的原因是 .
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【題目】某同學觀察他家里的電動自行車后發(fā)現(xiàn):不管捏緊左邊還是右邊的車閘,車尾的一盞剎車指示燈均會亮起,而撥動扶手旁向左或向右的轉(zhuǎn)向開關(guān)時,車尾只有對應(yīng)一側(cè)的轉(zhuǎn)向指示燈會亮起,下列指示燈的示意圖合理的是( )
A.
B.
C.
D.
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【題目】根據(jù)“探究杠桿的平衡條件”實驗要求,完成下列各題:
(1)實驗開始時,杠桿的位置如圖甲所示.小明通過調(diào)節(jié)杠桿右端的螺母向移動(左/右),使杠桿在水平位置平衡,然后進行下面的實驗探究.
(2)要使圖乙中杠桿平衡,應(yīng)在a處掛個鉤碼(題中的每個鉤碼都是相同的).
(3)當彈簧測力計由圖丙的豎直地拉著變成傾斜地拉著,使杠桿在水平位置靜止時,彈簧測力計的示數(shù)將(變大/不變/變小).
(4)有同學根據(jù)自己的實驗數(shù)據(jù),得到如下結(jié)論:動力×支點到動力作用點的距離=阻力×支點到阻力作用點的距離.這個結(jié)論與杠桿的平衡條件不符,原因是實驗過程中沒有(選填序號:①改變力的大小②改變力的方向③改變力的作用點④多次進行實驗).
(5)小明對原來裝置進行改裝如丁圖,與丙圖比較,同樣用豎直向上的力,將兩個相同的鉤碼,提升相同的高度,機械效率高的是(丙/。﹫D;若利用丁圖,小明兩次將鉤碼分別掛在A點和C點,使鉤碼上升同樣的高度,那么機械效率(A/C/一樣)的高.
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【題目】科學研究中常用圖象來表示兩個量(x,y)之間的關(guān)系,以使研究的問題變得直觀明了.下列兩個量之間的關(guān)系不符合如圖所示的是( )
A.物體在水中受到的浮力與排開水體積的關(guān)系
B.物質(zhì)的密度與質(zhì)量的關(guān)系
C.做勻速直線運動的物體,路程與時間的關(guān)系
D.同一導體中通過的電流與該導體兩端電壓的關(guān)系
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【題目】如圖(a)、(b)所示,將同一長方體木塊以兩種方式放在容器內(nèi)水中,則木塊底部所受水的壓強pa pb , 木塊底部所受水的壓力Fa Fb , 木塊放入前后,水對容器底部壓強的變化量△pa△pb . (均選填“大于”、“等于”或“小于”)
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【題目】汽油機是熱機的一種,汽油在氣缸內(nèi)燃燒時將能轉(zhuǎn)化為能.如圖所示是四沖程汽油機工作狀態(tài)示意圖,由圖可以看出,此時它正處在沖程.若汽油機飛輪轉(zhuǎn)速為3600r/min,則該汽油機1s內(nèi)對外做功次.
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】連接如圖所示電路,研究串聯(lián)電路中電流的特點.實驗時電流表甲和乙的示數(shù)分別為0.18安和0.16安,造成兩個電流表示數(shù)不同的原因可能是( )
A.電流表的緣故
B.燈泡L1和L2的電阻不同
C.導線有電阻
D.燈泡L1和L2在電路中的位置
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