一個密度為0.6×103kg/m3的木塊，體積為0.02m3，用繩子系在底面積為1000cm2的柱形容器底，使木塊完全沒入水中，如圖所示．求：（1）此時木塊所受的浮力是多少？（2）繩子的拉力是多少？（3）剪斷繩子，木塊靜止后，容器底所受壓強(qiáng)改變了多少？

【答案】分析：（1）知道木塊的體積（浸沒水中排開水的體積），利用阿基米德原理求木塊受到的浮力；
（2）知道木塊的體積和密度，利用密度公式和重力公式求木塊重，而木塊重加上繩子的拉力等于木塊受到的浮力，據(jù)此求繩子的拉力；
（3）木塊漂浮時所受的浮力等于它自身的重力，可得浮力的大小，根據(jù)阿基米德原理求排開水的體積，可求排開水的體積變化，知道容器底面積，可求水深的變化量，再利用液體壓強(qiáng)公式求容器底所受壓強(qiáng)改變量．
解答：解：（1）木塊受到的浮力：
F浮=ρ水gV排=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N，
（2）G木=ρ木gV木=0.6×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=120N，
∵G木+F拉=F浮，
∴F拉=F浮-G=200N-120N=80N，
（3）漂浮時，
F浮′=G木=120N，
∵F浮′=ρ水gv排
則V排′===0.012m3，
△V排=0.02m3-0.012m3=0.008m3，
水深變化：
△h===0.08m，
△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa．
答：（1）此時木塊所受的浮力是200N；
（2）繩子的拉力是80N；
（3）剪斷繩子，木塊靜止后，容器底所受壓強(qiáng)改變了800Pa．
點(diǎn)評：本題為力學(xué)綜合題，考查了學(xué)生對重力公式、密度公式、液體壓強(qiáng)公式、阿基米德原理、物體的漂浮條件、力的合成的掌握和運(yùn)用，能求出水深變化是本題的關(guān)鍵．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來源： 題型：

讓液體在管道中流動，液體可以看作是由片液層組成的，各片液層之間存在著摩擦，產(chǎn)生液體內(nèi)部的阻力，這就是液體的粘滯性．小王用長度相同的細(xì)管來研究液體的粘滯性，在溫度相同的情況下，通過實(shí)驗(yàn)測得1s內(nèi)通過細(xì)管的液體體積如下：
實(shí)驗(yàn)序號 液體種類 細(xì)管半徑/mm 細(xì)管兩端壓強(qiáng)差 通過細(xì)管的液體體積/mm3
1 水 1 P 100
2 油 1 P 2
3 水 2 P 1600
4 油 2 P 32
5 水 3 P 8100
6 水 1 2P 200
7 水 1 3P 300
（1）在小王用油做的實(shí)驗(yàn)中，若細(xì)管的半徑是3mm，1s內(nèi)通過細(xì)管的油的體積是40.5mm3，則細(xì)管兩端的壓強(qiáng)差是多少？
（2）由于液體的粘滯性，使得在流體中運(yùn)動的物體要受到流體阻力，在一般情況下，半徑為R的小球以速度v運(yùn)動時，所受的液體阻力可用公式f=6πηRv表示．一個密度為ρ、半徑為R的小球，在密度為ρ0、粘滯系數(shù)為η的液體中由靜止自由下落時的v-t圖象如圖所示，請推導(dǎo)出速度vr的數(shù)學(xué)表達(dá)式．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

讓液體在管道中流動，液體可以看作是由片液層組成的，各片液層之間存在著摩擦，產(chǎn)生液體內(nèi)部的阻力，這就是液體的粘滯性．小王用長度相同的細(xì)管來研究液體的粘滯性，在溫度相同的情況下，通過實(shí)驗(yàn)測得1s內(nèi)通過細(xì)管的液體體積如下：
實(shí)驗(yàn)序號液體種類細(xì)管半徑/mm細(xì)管兩端壓強(qiáng)差通過細(xì)管的液體體積/mm3
1水1P100
2油1P2
3水2P1600
4油2P32
5水3P8100
6水12P200
7水13P300
（1）在小王用油做的實(shí)驗(yàn)中，若細(xì)管的半徑是3mm，1s內(nèi)通過細(xì)管的油的體積是40.5mm3，則細(xì)管兩端的壓強(qiáng)差是多少？
（2）由于液體的粘滯性，使得在流體中運(yùn)動的物體要受到流體阻力，在一般情況下，半徑為R的小球以速度v運(yùn)動時，所受的液體阻力可用公式f=6πηRv表示．一個密度為ρ、半徑為R的小球，在密度為ρ0、粘滯系數(shù)為η的液體中由靜止自由下落時的v-t圖象如圖所示，請推導(dǎo)出速度vr的數(shù)學(xué)表達(dá)式．

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科目：初中物理 來源：江蘇模擬題 題型：填空題

由于流體的粘滯性，使得在流體中運(yùn)動的物體要受到流體阻力。若一個密度為ρ、半徑為R的小球在密度為ρ0、粘滯系數(shù)為η的液體中（足夠深），由靜止自由下落時的v-t圖像如圖所示。在一般情況下，半徑為R的小球以速度v運(yùn)動時，所受的流體阻力可用公式f=6πηRv表示．則小球在流體中運(yùn)動時，速度越大，受到的阻力_________ （選填：越小、越大或保持不變）；若浮力不計(jì)，當(dāng)球下落速度達(dá)到恒定時，球的重力_________ 球受到流體的阻力的大�。ㄟx填：大于、小于或等于）

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科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解

第十四屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽試題

一、(14分)1998年某地區(qū)遭受特大洪澇災(zāi)害。為了抗洪搶險，急需在20h內(nèi)從甲地調(diào)運(yùn)65t鋼材到乙地。現(xiàn)僅剩下一艘滿載時排水量為80t的貨船，船身(包括船員)質(zhì)量約17t，已知甲、乙兩地的水路距離為80km，船行駛的平均速度為lOkm/h(不計(jì)水流速度)。

    (1)請你設(shè)計(jì)一個完成此項(xiàng)任務(wù)的可行性方案；

    (2)通過分析、計(jì)算，找出最佳方案。(鋼材的密度為7.9×103kg/m3)

    

二、(18分)圖l為一種電磁爐的原理示意圖。它是利用高頻電流在電磁爐內(nèi)部線圈中產(chǎn)生磁場，磁化鐵磁材料制成的烹飪鍋，在鍋體形成無數(shù)小的渦流(感應(yīng)電流)而產(chǎn)生焦耳熱。同時，被磁化的鐵磁材料分子因摩擦、碰撞而發(fā)熱。從而使鍋體自身發(fā)熱達(dá)到加熱食物的目的。

  (1)使用電磁爐加熱食物時，不產(chǎn)生明火，無煙塵，無廢氣，清潔、安全、高效、節(jié)能。請寫出電磁爐在使用中可能涉及的物理知識(只寫名稱不寫內(nèi)容，不少于10個可得滿分)。

(2)在使用電磁爐時，爐和鍋之間的熱是由_______傳

遞給_______的。電磁爐加熱食物的過程中消耗______

____能轉(zhuǎn)化為__________能；若用該電磁爐1次蒸熟

5個饅頭需用時間25min，那么，1次只蒸熟1個同樣

大小的饅頭大約需要________min。

(3)某款電磁爐性能參數(shù)如下表所示：

型號

額定電壓

額定功率

功率調(diào)節(jié)范圍

溫度調(diào)節(jié)范圍

熱效率

SC---16

220V50Hz

1600W

450W--1600W

70℃--2400℃

(大于)90％

    根據(jù)上表數(shù)據(jù)，若電磁爐在功率調(diào)節(jié)和溫度調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)，加熱溫度隨功率調(diào)節(jié)的變化圖象是一直線，電磁爐工作電壓正常，在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，燒開一鍋質(zhì)量為3kg、溫度為22℃的水最多需要多少時間(不計(jì)鍋吸熱及熱散失)?

    

三、(18分)有人在夏季用簡易曬水箱給水加熱用來淋浴，這不僅能節(jié)省能源，而且很方便。李明和張華想利用這樣的裝置估測太陽光對地球表面輻射的強(qiáng)度的大小。也就是說，太陽光垂直照射地球表面時，地球表面單位時間單位面積所獲得的能量是多少。實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示，曬水箱內(nèi)部是被涂黑的，箱體外加了保溫層，上面開口并蓋有透明玻璃板。

    在估測之前要首先弄清，透過玻璃板的太陽光能量究竟占太陽輻射到玻璃板上的能量的百分之幾?李明和張華各拿一塊實(shí)驗(yàn)用的玻璃板，把陽光反射到墻上的同一個地方，他們發(fā)現(xiàn)，兩塊反射光斑重疊處的強(qiáng)度，和太陽光直接射到地上的強(qiáng)度差不多。

    (1)透過玻璃板的太陽光能量占太陽輻射到玻璃板上的能量的百分之幾?你在得出這個結(jié)論時做了什么假設(shè)?假設(shè)的根據(jù)是什么?

    (2)請你幫助他們設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并寫出具體的實(shí)驗(yàn)步驟。

    (3)請你對這個實(shí)驗(yàn)方案的可行性做出評價。

    

四、(18分)用電流表和電壓表測電流和電壓時，通常并不考慮儀表本身電阻對待測電路的影響，而將其視為“理想儀表”，即認(rèn)為電流表的內(nèi)電阻為零，電壓表的內(nèi)電阻為無限大。實(shí)際上，電流表和電壓表都有一定電阻值，因而我們可以把電流表看成一個能顯示通過自身電流大小的其阻值很小的電阻；可以把電壓表看成一個能顯示自身兩端電壓大小的其阻值很大的電阻。所以，把電流表或電壓表接入待測電路時，就相當(dāng)于在待測電路中串聯(lián)一個電阻，或并聯(lián)一個電阻。這樣，電流表兩端就要有一定的電壓，電壓表中就要通過一定的電流，因此實(shí)際上很難同時精確地測出待測電阻兩端的電壓和通過待測電阻的電流。

    1．現(xiàn)有一個量程為0．6A，內(nèi)電阻為0．13Ω的電流表，能否用它測量某電路兩端的電壓?若不能，請說明理由。若能，請說明用它能測量的最大電壓值。

    2．現(xiàn)要精確測量一個阻值約為8Ω的電阻Rx，實(shí)驗(yàn)室提供下列器材。

    ·電流表A1：量程100mA，內(nèi)電阻r1=4Ω

    ·電流表A2：量程500mA，內(nèi)電阻r2=750Ω

    ·電壓表V：量程10V，內(nèi)電阻r3=10kΩ

    ·變阻器R0：阻值約10Ω·定值電阻R1：阻值為10kΩ

    ·電池E：兩端電壓約l.5V

    ·開關(guān)s、導(dǎo)線若干個

(1)選出你測量時所需的適當(dāng)器材，并在虛線方框中畫出電路圖。

(2)需要測量哪些物理量?根據(jù)所測物理量，寫出被測電阻Rx的表達(dá)式。

    

五、(16分)圖3甲是使用汽車打撈水下重物的示意圖。汽車通過定滑輪牽引水下一個圓柱形重物，在整個打撈過程中，汽車以恒定的速度v=0．2m/s向右運(yùn)動。圖3乙是此過程中汽車?yán)瓌又匚锏墓β蔖隨時間t變化的圖象。設(shè)t=0時汽車開始提升重物，忽略水的阻力和滑輪的摩擦，g取10N/kg。求：

    (1)圓柱形重物的質(zhì)量；(2)圓柱形重物的密度；(3)打撈前，圓柱形重物上表面所受的水的壓力。

    

六、(16分)圖4為一種電飯煲的工作原理圖。下面是王寧同學(xué)對電飯煲工作原理的研究，請你也參與共同探討。

  按下、扳起電飯煲的開關(guān)，有一種“粘連”“吸引”的感覺，取出飯鍋，發(fā)現(xiàn)電飯煲的底部有一個凸起物．它可以上下彈動，能被磁鐵吸引。王寧同學(xué)通過用

這個電飯煲做米飯和燒水來研究它的工作情況，請回答他在使用過程中發(fā)現(xiàn)的如下問題。

    (1)圖4中只有兩根外接導(dǎo)線，這樣的用電器有什么危害?應(yīng)當(dāng)怎樣加以完善?

    (2)將三腳插頭插入電源插座，不用按開關(guān)，指示燈就發(fā)亮，按下開關(guān)后，指示燈亮度不變。此時為什么開關(guān)對指示燈的亮度沒有影響?

    (3)電飯煲工作了15min，會出現(xiàn)大量“白氣”，這些“白氣”是怎樣形成的?

    (4)電飯煲工作了25min，聽到“啪”的一聲，指示燈不亮了。以此推測，感溫軟磁體的磁性可能受什么因素影響?怎樣影響?

    (5)聽到“啪”的一聲后又過了l0min，指示燈又發(fā)光，一會兒指示燈又熄滅了。分析在相同條件下，不同種類金屬的熱脹冷縮程度是否一樣?

    (6)要想獲得恒溫的溫水，你可以怎樣做?

    (7)電飯煲使用較長一段時間后，常常在飯未完全熟透時就“跳閘”，這樣就會出現(xiàn)“夾生飯”，請問這種情況電飯煲可能在什么地方出現(xiàn)了故障?為什么?

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科目：初中物理 來源： 題型：閱讀理解

第十四屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽試題

一、(14分)1998年某地區(qū)遭受特大洪澇災(zāi)害。為了抗洪搶險，急需在20h內(nèi)從甲地調(diào)運(yùn)65t鋼材到乙地。現(xiàn)僅剩下一艘滿載時排水量為80t的貨船，船身(包括船員)質(zhì)量約17t，已知甲、乙兩地的水路距離為80km，船行駛的平均速度為lOkm/h(不計(jì)水流速度)。

    (1)請你設(shè)計(jì)一個完成此項(xiàng)任務(wù)的可行性方案；

    (2)通過分析、計(jì)算，找出最佳方案。(鋼材的密度為7.9×103kg/m3)

    

二、(18分)圖l為一種電磁爐的原理示意圖。它是利用高頻電流在電磁爐內(nèi)部線圈中產(chǎn)生磁場，磁化鐵磁材料制成的烹飪鍋，在鍋體形成無數(shù)小的渦流(感應(yīng)電流)而產(chǎn)生焦耳熱。同時，被磁化的鐵磁材料分子因摩擦、碰撞而發(fā)熱。從而使鍋體自身發(fā)熱達(dá)到加熱食物的目的。

  (1)使用電磁爐加熱食物時，不產(chǎn)生明火，無煙塵，無廢氣，清潔、安全、高效、節(jié)能。請寫出電磁爐在使用中可能涉及的物理知識(只寫名稱不寫內(nèi)容，不少于10個可得滿分)。

(2)在使用電磁爐時，爐和鍋之間的熱是由_______傳

遞給_______的。電磁爐加熱食物的過程中消耗______

____能轉(zhuǎn)化為__________能；若用該電磁爐1次蒸熟

5個饅頭需用時間25min，那么，1次只蒸熟1個同樣

大小的饅頭大約需要________min。

(3)某款電磁爐性能參數(shù)如下表所示：

型號

額定電壓

額定功率

功率調(diào)節(jié)范圍

溫度調(diào)節(jié)范圍

熱效率

SC---16

220V50Hz

1600W

450W--1600W

70℃--2400℃

(大于)90％

    根據(jù)上表數(shù)據(jù)，若電磁爐在功率調(diào)節(jié)和溫度調(diào)節(jié)的范圍內(nèi)，加熱溫度隨功率調(diào)節(jié)的變化圖象是一直線，電磁爐工作電壓正常，在1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，燒開一鍋質(zhì)量為3kg、溫度為22℃的水最多需要多少時間(不計(jì)鍋吸熱及熱散失)?

    

三、(18分)有人在夏季用簡易曬水箱給水加熱用來淋浴，這不僅能節(jié)省能源，而且很方便。李明和張華想利用這樣的裝置估測太陽光對地球表面輻射的強(qiáng)度的大小。也就是說，太陽光垂直照射地球表面時，地球表面單位時間單位面積所獲得的能量是多少。實(shí)驗(yàn)裝置如圖2所示，曬水箱內(nèi)部是被涂黑的，箱體外加了保溫層，上面開口并蓋有透明玻璃板。

    在估測之前要首先弄清，透過玻璃板的太陽光能量究竟占太陽輻射到玻璃板上的能量的百分之幾?李明和張華各拿一塊實(shí)驗(yàn)用的玻璃板，把陽光反射到墻上的同一個地方，他們發(fā)現(xiàn)，兩塊反射光斑重疊處的強(qiáng)度，和太陽光直接射到地上的強(qiáng)度差不多。

    (1)透過玻璃板的太陽光能量占太陽輻射到玻璃板上的能量的百分之幾?你在得出這個結(jié)論時做了什么假設(shè)?假設(shè)的根據(jù)是什么?

    (2)請你幫助他們設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并寫出具體的實(shí)驗(yàn)步驟。

    (3)請你對這個實(shí)驗(yàn)方案的可行性做出評價。

    

四、(18分)用電流表和電壓表測電流和電壓時，通常并不考慮儀表本身電阻對待測電路的影響，而將其視為“理想儀表”，即認(rèn)為電流表的內(nèi)電阻為零，電壓表的內(nèi)電阻為無限大。實(shí)際上，電流表和電壓表都有一定電阻值，因而我們可以把電流表看成一個能顯示通過自身電流大小的其阻值很小的電阻；可以把電壓表看成一個能顯示自身兩端電壓大小的其阻值很大的電阻。所以，把電流表或電壓表接入待測電路時，就相當(dāng)于在待測電路中串聯(lián)一個電阻，或并聯(lián)一個電阻。這樣，電流表兩端就要有一定的電壓，電壓表中就要通過一定的電流，因此實(shí)際上很難同時精確地測出待測電阻兩端的電壓和通過待測電阻的電流。

    1．現(xiàn)有一個量程為0．6A，內(nèi)電阻為0．13Ω的電流表，能否用它測量某電路兩端的電壓?若不能，請說明理由。若能，請說明用它能測量的最大電壓值。

    2．現(xiàn)要精確測量一個阻值約為8Ω的電阻Rx，實(shí)驗(yàn)室提供下列器材。

    ·電流表A1：量程100mA，內(nèi)電阻r1=4Ω

    ·電流表A2：量程500mA，內(nèi)電阻r2=750Ω

    ·電壓表V：量程10V，內(nèi)電阻r3=10kΩ

    ·變阻器R0：阻值約10Ω·定值電阻R1：阻值為10kΩ

    ·電池E：兩端電壓約l.5V

    ·開關(guān)s、導(dǎo)線若干個

(1)選出你測量時所需的適當(dāng)器材，并在虛線方框中畫出電路圖。

(2)需要測量哪些物理量?根據(jù)所測物理量，寫出被測電阻Rx的表達(dá)式。

    

五、(16分)圖3甲是使用汽車打撈水下重物的示意圖。汽車通過定滑輪牽引水下一個圓柱形重物，在整個打撈過程中，汽車以恒定的速度v=0．2m/s向右運(yùn)動。圖3乙是此過程中汽車?yán)瓌又匚锏墓β蔖隨時間t變化的圖象。設(shè)t=0時汽車開始提升重物，忽略水的阻力和滑輪的摩擦，g取10N/kg。求：

    (1)圓柱形重物的質(zhì)量；(2)圓柱形重物的密度；(3)打撈前，圓柱形重物上表面所受的水的壓力。

    

六、(16分)圖4為一種電飯煲的工作原理圖。下面是王寧同學(xué)對電飯煲工作原理的研究，請你也參與共同探討。

  按下、扳起電飯煲的開關(guān)，有一種“粘連”“吸引”的感覺，取出飯鍋，發(fā)現(xiàn)電飯煲的底部有一個凸起物．它可以上下彈動，能被磁鐵吸引。王寧同學(xué)通過用

這個電飯煲做米飯和燒水來研究它的工作情況，請回答他在使用過程中發(fā)現(xiàn)的如下問題。

    (1)圖4中只有兩根外接導(dǎo)線，這樣的用電器有什么危害?應(yīng)當(dāng)怎樣加以完善?

    (2)將三腳插頭插入電源插座，不用按開關(guān)，指示燈就發(fā)亮，按下開關(guān)后，指示燈亮度不變。此時為什么開關(guān)對指示燈的亮度沒有影響?

    (3)電飯煲工作了15min，會出現(xiàn)大量“白氣”，這些“白氣”是怎樣形成的?

    (4)電飯煲工作了25min，聽到“啪”的一聲，指示燈不亮了。以此推測，感溫軟磁體的磁性可能受什么因素影響?怎樣影響?

    (5)聽到“啪”的一聲后又過了l0min，指示燈又發(fā)光，一會兒指示燈又熄滅了。分析在相同條件下，不同種類金屬的熱脹冷縮程度是否一樣?

    (6)要想獲得恒溫的溫水，你可以怎樣做?

    (7)電飯煲使用較長一段時間后，常常在飯未完全熟透時就“跳閘”，這樣就會出現(xiàn)“夾生飯”，請問這種情況電飯煲可能在什么地方出現(xiàn)了故障?為什么?

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