Question

【題目】一質(zhì)量為30g、體積為50cm3的鐵制小球放入盛水的薄玻璃容器中，在玻璃容器下方有一已經(jīng)接入電路的螺線管，小燈泡標(biāo)有“6V3W”字樣，通過螺線管的電流I與螺線管對(duì)鐵制小球的作用力F的關(guān)系如下表所示。本題中，g取10N/kg，燈絲電阻保持不變，不考慮小球與螺線管距離的遠(yuǎn)近對(duì)力F的影響，求：

I/A	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5
F/N	0.05	0.1	0.15	0.2	0.25

(1)斷開開關(guān)，鐵制小球靜止時(shí)受到的浮力；

(2)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使小燈泡消耗的功率為1.92W時(shí)，小球排開水的體積；

(3)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡正常發(fā)光，當(dāng)鐵制小球靜止時(shí)，小球?qū)θ萜鞯椎膲毫Α?/span>

Answer 1

【答案】(1)0.3N；(2)50cm3；(3)0.05N

【解析】

(1)小球受到的重力

小球的平均密度

因?yàn)?/span>，所以，小球靜止時(shí)漂浮在水面上，受到的浮力和自身的重力相等，即小球受到的浮力

(2)浸沒在水中的小球所受浮力

由燈的銘牌知道，燈泡的電阻

燈泡的額定電流

查表可知，電路中的電流時(shí)，，分析受力知道

所以，鐵制小球此時(shí)懸浮在水中，則

(3)當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí)，電路中的電流

查表知道，此時(shí)通電螺線管對(duì)小球的吸引力，當(dāng)小球沉底靜止時(shí)，由力的平衡條件知道

小球受到的支持力

小球?qū)θ萜鞯椎膲毫�和受到的支持力是一�?duì)相互作用力，所以，小球?qū)θ萜鞯椎膲毫?/span>

答：(1)斷開開關(guān)，鐵制小球靜止時(shí)受到的浮力是0.3N；

(2)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使小燈泡消耗的功率為1.92W時(shí)，小球排開水的體積是50cm3；

(3)閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使小燈泡正常發(fā)光，當(dāng)鐵制小球靜止時(shí)，小球?qū)θ萜鞯椎膲毫κ?/span>0.05N。