19.底面積為300cm2,高為10cm的圓柱形容器,里面豎直放置著質(zhì)量是600g,底面積為200cm2,高為5cm的方形木塊.g=10N/kg,求:
(1)注水前,木塊對容器底面的壓強(qiáng)是多大?
(2)若木塊恰好漂浮,至少注入多少質(zhì)量的水?
(3)此時(shí)形容器底面所受壓力是多大?

分析 (1)注水前,木塊對容器底面的壓力和自身的重力相等,根據(jù)F=G=mg求出其大小,根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出木塊對容器底面的壓強(qiáng);
(2)木塊恰好漂浮時(shí)受到的浮力和自身的重力相等,此時(shí)木塊恰好沒離開容器底部,根據(jù)阿基米德原理求出排開水的體積,根據(jù)V=Sh求出水的深度,然后求出注入水的體積,利用m=ρV求出注入水的質(zhì)量;
(3)根據(jù)G=mg求出水的重力,圓柱形容器底部受到的壓力等于水和木塊的重力之和,據(jù)此進(jìn)行解答.

解答 解:(1)注水前,木塊對容器底面的壓力:
F=G=mg=600×10-3kg×10N/kg=6N,
木塊對容器底面的壓強(qiáng):
p=$\frac{F}{{S}_{木}}$=$\frac{6N}{200×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=300Pa;
(2)木塊恰好漂浮時(shí)受到的浮力和自身的重力相等,此時(shí)木塊恰好沒離開容器底部,
由F=ρgV可得,排開水的體積:
V=$\frac{{F}_{浮}}{ρg}$=$\frac{{G}_{木}}{ρg}$=$\frac{6N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=6×10-4m3,
由V=Sh可得,水的深度:
h=$\frac{{V}_{排}}{{S}_{木}}$=$\frac{6×1{0}^{-4}{m}^{3}}{200×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=0.03m=3cm,
則注入水的體積:
V=(S-S)h=(300cm2-200cm2)×3cm=300cm3,
由ρ=$\frac{m}{V}$可得,注入水的質(zhì)量:
m=ρV=1.0g/cm3×300cm3=300g=0.3kg;
(3)注入水的重力:
G=mg=0.3kg×10N/kg=3N,
圓柱形容器底部受到的壓力:
F′=G+G=3N+6N=9N.
答:(1)注水前,木塊對容器底面的壓強(qiáng)是300Pa;
(2)若木塊恰好漂浮,至少注入0.3kg的水;
(3)此時(shí)形容器底面所受壓力是9N.

點(diǎn)評 本題考查了壓強(qiáng)公式、物體浮沉條件、阿基米德原理、密度公式和重力公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是知道水平面上物體的壓力和自身的重力相等,要注意木塊恰好漂浮時(shí)受到的浮力和自身的重力相等、此時(shí)木塊恰好沒離開容器底部.

練習(xí)冊系列答案
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9.圖甲是建造大橋時(shí)所用的起吊裝置示意圖,使用電動(dòng)機(jī)和滑輪組(圖中未畫出)將實(shí)心長方體A從河底豎直方向勻速吊起,鋼纜繩對A的拉力F1隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示.A完全離開水面后,電動(dòng)機(jī)對繩的拉力F大小為7.5×103N,滑輪組的機(jī)械效率為80%,A上升的速度始終為0.1m/s(g取10N/kg,不計(jì)鋼纜繩與滑輪間的摩擦及繩重,不考慮風(fēng)浪、水流等因素的影響).求:

(1)長方體A未露出水面時(shí)受到的浮力;
(2)長方體A在水中沒有開始起吊時(shí),上表面受到水的壓強(qiáng);
(3)未起吊前,長方體A對河底的壓強(qiáng)是多大;
(4)長方體A完全離開水面后,在上升過程中F的功率.

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10.我國自主研制的某新型戰(zhàn)斗機(jī),具備超音速巡航、電磁隱身、超視距攻擊等優(yōu)異性能,該飛機(jī)最大起飛質(zhì)量為37t,最大飛行高度達(dá)20000m,最大航行速度達(dá)2.5倍聲速(合3060km/h),最大載油量為10t,飛機(jī)航行時(shí)所受阻力的大小與速度的關(guān)系如表:
速度v(m/s)100200300400500
阻力f/N0.3×1041.2×1042.7×1044.8×1047.5×104
飛機(jī)使用的航空燃油的熱值為5×107J/kg.求:
(1)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)完全燃燒10t燃油獲得的能量是多少焦?
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(3)若在飛機(jī)油箱中加滿燃油,并且以500m/s的速度巡航時(shí),飛機(jī)的最大航程約是2.6×103km,則飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的效率是多少?

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7.如圖所示是“測量物體運(yùn)動(dòng)的平均速度”的實(shí)驗(yàn),圖中停表的示意圖分別表示小車通過斜面A、B、C三點(diǎn)的時(shí)刻,B點(diǎn)是全程AC的中點(diǎn).小車從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中,以木塊為參照物,小車是運(yùn)動(dòng)的,小車AB段的平均速度是BC段平均速度的$\frac{1}{3}$倍.

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14.關(guān)于熱、內(nèi)能和溫度,下列說法中,正確的有( 。
A.物體內(nèi)能增加,溫度一定升高
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D.質(zhì)量相同的兩個(gè)物體,溫度升高得多的物體吸收的熱量一定多

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4.如圖所示,利用針筒抽取半筒水,用食指按住針筒嘴,然后用力推活塞.
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A 水分子間存在引力的證據(jù)
B 水分子間存在斥力的證據(jù)
C 水分子間沒有空隙的證據(jù)
D 水分子間存在空隙的證據(jù)
(2)若將針筒里面的水換成空氣,空氣可以(填“可以”或“不可以”)被壓縮.這個(gè)現(xiàn)象可以作為D
A 空氣分子間存在引力的證據(jù) 
B 空氣分子間存在斥力的證據(jù)
C 空氣分子間沒有空隙的證據(jù)
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11.如圖所示的電路中,閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng),電流表與電壓表的示數(shù)將( 。
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2.一個(gè)豎直放置在水平桌面上的圓柱形容器,內(nèi)裝密度為ρ的液體.將掛在彈簧測力計(jì)下的金屬塊A浸沒在該液體中(A與容器底和容器側(cè)壁未接觸),金屬塊A靜止時(shí),彈簧測力計(jì)的示數(shù)為F.將木塊B放入該液體中,靜止后木塊B露出液面的體積與其總體積之比為7:12.把金屬塊A放在木塊B上面,木塊B剛好沒入液體中(如圖所示).( 。
A.若已知金屬塊A的體積為V0,則A的重力為F+ρgV0
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C.若已知金屬塊A的體積與木塊B的體積之比為13:24,則金屬塊A的體積為$\frac{13F}{ρg}$
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3.在某一溫度下,兩個(gè)電阻元件A和B中的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖所示,則由圖可知,元件A的電阻為5Ω,元件B的電阻為10Ω,將A和B并聯(lián)后接在電壓為2.0V的電源兩端,則通過A和B的總電流是0.6A.

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