16.如圖所示,兩相同容器放置在水平地面上,底面積均為500cm2,現(xiàn)有兩根完全相同的輕細(xì)彈簧,甲圖中長方體木塊被彈簧拉著浸沒在水中,乙圖中長方體石塊被彈簧拉著浸沒在水中.木塊和石塊體積相同,木塊和石塊靜止時兩彈簧的伸長量相等,且液面正好相平.已知,木塊重力G=10N,水和木塊密度關(guān)系ρ=2ρ,ρ=1×103kg/m3(忽略彈簧體積及所受浮力).
(1)求甲圖中木塊所受浮力;
(2)求石塊的密度;
(3)求兩容器對地面的壓強(qiáng)差.

分析 (1)根據(jù)G=mg和ρ=$\frac{m}{V}$列出木塊的重力表達(dá)式,根據(jù)阿基米德原理列出木塊受到的浮力的表達(dá)式,又知ρ=2ρ,聯(lián)立三式求解甲圖中木塊所受浮力;
(2)對乙圖中的石塊進(jìn)行受力分析,根據(jù)力的平衡求得石塊重力的大小,然后根據(jù)G=mg和ρ=$\frac{m}{V}$列出石塊的重力表達(dá)式,根據(jù)阿基米德原理列出石塊受到的浮力的表達(dá)式,聯(lián)立求解石塊的密度;
(3)容器對桌面的壓力等于容器與容器里的液體的重力、物體的對液體的壓力(浮力)之和,求出壓力之差,即可利用p=$\frac{F}{S}$求出壓強(qiáng)差.

解答 解:(1)由題知,ρ=2ρ---------------①
根據(jù)G=mg和ρ=$\frac{m}{V}$可得,木塊的重力GVg---------------②
木塊完全浸沒在水中,排開水的體積等于其自身體積,
則木塊受到的浮力:F浮木gV-----------------③
聯(lián)立①②③式可得,F(xiàn)浮木=2G=2×=20N;
(2)對乙圖中的石塊進(jìn)行受力分析可知,石塊在重力、浮力和拉力的作用下靜止,處于平衡狀態(tài),有:F2+F浮石=G,
因?yàn)槟緣K和石塊體積相同,均浸沒在水中,排開水的體積相等,
所以,根據(jù)FgV可知鐵塊受到的浮力等于木塊受到的浮力,即F浮石=F浮木=20N,
則G=F2+F浮石=10N+20N=30N,
根據(jù)F浮石gV得:V=$\frac{{F}_{浮石}}{{ρ}_{水}g}$,
因?yàn)镚Vg,
則ρ=$\frac{{G}_{石}}{{V}_{石}g}$=$\frac{{G}_{石}}{\frac{{F}_{浮石}}{{ρ}_{水}g}g}$=$\frac{{G}_{石}}{{F}_{浮石}}$ρ=$\frac{30N}{20N}$×1×103kg/m3=1.5×103kg/m3;
(3)由于力的作用是相互的,則水中的物體對水產(chǎn)生向下的壓力大小與物體受到浮力相等,
則甲容器對桌面的壓力F′=G容器+G水甲+G,
乙容器對桌面的壓力F″=G容器+G水乙+F浮石,
由于木塊和石塊體積相同,木塊和石塊靜止時浸沒在水且液面正好相平,所以G水甲=G水乙
則△F=F″-F′=F浮石-G=20N-10N=10N,
所以,△p=$\frac{△F}{S}$=$\frac{10N}{500×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=200Pa.
答:(1)甲圖中木塊所受浮力為20N;
(2)石塊的密度為1.5×103kg/m3
(3)兩容器對地面的壓強(qiáng)差為200Pa.

點(diǎn)評 此題考查浮力和密度的計算,涉及到重力、密度公式的應(yīng)用,阿基米德原理,對物體進(jìn)行受力分析,以及力的合成與應(yīng)用,是一道力學(xué)綜合題,關(guān)鍵有二:一是各種公式及其變形的靈活運(yùn)用;二是根據(jù)阿基米德原理得出木塊和石塊所受浮力相等,難度較大.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

6.在探究壓力的作用效果與什么因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中,小明設(shè)計了如圖所示的幾個實(shí)驗(yàn).

(1)圖中乙、丙兩個實(shí)驗(yàn)是用來研究壓力的作用效果與受力面積是否有關(guān)的;
(2)甲、乙兩個實(shí)驗(yàn)說明:在受力面積一定時,壓力越大,壓力的作用效果越明顯;
(3)在物理學(xué)中,用壓強(qiáng)來表示壓力的作用效果.

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

7.如圖甲所示裝置是用來研究電磁感應(yīng),根據(jù)圖乙所示的現(xiàn)象可以制成電動機(jī).

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科目:初中物理 來源: 題型:作圖題

4.(1)畫出圖1海寶所受重力
(2)畫出圖2物體受到的支持力和桌面受到的壓力
(3)畫出圖3在光滑的斜面上物塊所受到的力
(4)畫出圖4電燈所受的力

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示的四種現(xiàn)象的形成,屬于凝華的是( 。
A.
   冰雪消融
B.  
        露珠晶瑩
C.
        濃霧繚繞
D.
         霜寒料峭

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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

1.如圖所示,是探究“焦耳定律”的實(shí)驗(yàn)電路,在燒瓶中裝入質(zhì)量相等的煤油,用電阻絲加熱,然后觀察插入密封燒瓶里的細(xì)玻璃管中煤油液柱上升的高度,就可以比較電阻絲放熱的多少,回答下列問題:
(1)請將實(shí)物電路連接完整
(2)探究“電流產(chǎn)生熱量的多少與電阻大小的關(guān)系”時,應(yīng)斷開開關(guān)S2、閉合開關(guān)S1,在相同實(shí)驗(yàn)內(nèi),對比甲、乙兩個燒瓶中煤油液柱上升的高度,則這兩個燒瓶中電阻絲的阻值應(yīng)該是不相等的.(填“相等”或“不相等”)
(3)探究“電流產(chǎn)生熱量的多少與電流大小的關(guān)系”,閉合開關(guān)S1、S2,在相同時間內(nèi),對比乙、丙兩個燒瓶中煤油液柱上升的高度,則這兩個燒瓶中電阻絲的阻值應(yīng)該是相等的.(填“相等”或“不相等”)
(4)在不改動現(xiàn)有電路的條件下,小文還設(shè)計了另一種實(shí)驗(yàn)方案探究“電流產(chǎn)生熱的多少與電流的關(guān)系”,他的方法是斷開開關(guān)S1、閉合開關(guān)S2,通過調(diào)節(jié)滑動變阻器來改變通過電阻丙的電流,并在相同的時間里,觀察燒瓶中煤油液柱上升的高度,進(jìn)行比較.

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科目:初中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

8.小欣同學(xué)做“測量小燈泡電功率”的實(shí)驗(yàn),電源電壓恒定為6V,標(biāo)有“2.5V”字樣的待測小燈泡,正常發(fā)光時的電阻約為10Ω,所用滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω  1A”.
(1)請用筆畫線代替導(dǎo)線將圖甲中未完成的實(shí)物電路連接完整;

(2)按圖連接電路后,閉合開關(guān),將滑動變阻器的滑片移到最左端時,燈不亮,電壓表有較大的示數(shù),經(jīng)檢查,導(dǎo)線連接完好,則電路的故障是燈泡處開路(合理均可).排除故障后,再次閉合開關(guān)時,小燈泡發(fā)出耀眼的光后立即熄滅,小欣在操作過程中的不當(dāng)之處是滑動變阻器連入電路中的電阻過;
(3)糾正錯誤后,繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):閉合開關(guān)后,移動滑片P至某一位置,電壓表的示數(shù)如圖乙所示,其示數(shù)為2.3V,為了讓小燈光正常發(fā)光,小欣應(yīng)該將變阻器滑片向左(選填“左”或“右”)移動;
(4)小欣同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中為了能得到比較準(zhǔn)確的小燈泡的額定功率,改變接入電路的滑動變阻器的阻值,分別得到三組數(shù)據(jù),如下表:
實(shí)驗(yàn)序號電壓表示數(shù)/V電流表示數(shù)/A功率/W額定功率/W
12.00.180.36P=$\frac{0.36+0.60+0.78}{3}$=0.58
22.50.240.60
33.00.260.78
你認(rèn)為小欣求平均值得到額定功率的數(shù)據(jù)處理方法是錯誤的(選填“正確”或“錯誤”).
(5)另外一位同學(xué)還想探究電流與電阻的關(guān)系,于是將甲圖中的小燈泡換成定值電阻R,并使電壓表的示數(shù)始終保持2V不變,多次更換阻值不同的定值電阻R,記錄各次電流表的示數(shù),在不更換其他器材的情況下,為了能夠完成實(shí)驗(yàn),他更換的定值電阻R的阻值不能大于25Ω.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

9.小聰和小明在測量定值電阻Rx阻值的實(shí)驗(yàn)中,小聰連接的實(shí)物電路如圖甲.(已知電源電壓為U,滑動變阻器為R1

(1)實(shí)驗(yàn)時,若只有Rx出現(xiàn)斷路,則開關(guān)閉合后,小聰在電路中能觀察的現(xiàn)象是電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù).(填寫一種即可)
(2)在實(shí)驗(yàn)過程中,電壓表出現(xiàn)故障不能繼續(xù)使用,小聰和小明馬上開動腦筋,設(shè)計了如圖乙所示的電路測量Rx阻值.測量時,值閉合S1,電流表示數(shù)為I1,只閉合S2,電流表示數(shù)I2,則電阻Rx=$\frac{{I}_{2}{R}_{1}}{{I}_{1}}$.(用I1、I2和R1表示)
(3)因圖乙未能測量多組數(shù)據(jù),于是小明向老師借了一只定值電阻R2(R2值已知),設(shè)計了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)電路,重復(fù)(2)中的測量步驟,先閉合S1,記錄電流表示數(shù)I1,適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器后,再閉合S2,記錄電流表示數(shù)I2,如此多次測量求出電阻Rx的阻值.請你分析,小明得出的Rx阻值是錯誤.(選填“正確”或“錯誤”)的理由是RX與R2在兩種不同的狀態(tài)下電壓不一定相同.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖甲所示,電源電壓為6V,圖甲為伏安法測電阻的電路圖;圖乙為連接不完整的實(shí)物圖.

(1)對照電路圖甲,用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中未連接部分連接起來.
(2)如果實(shí)驗(yàn)操作中出現(xiàn):電流表有示數(shù),電壓表示數(shù)為0的現(xiàn)象.其故障可能是C
A.電流表的正、負(fù)接線柱接反      B.電壓表的量程選小了
C.電阻R發(fā)生了短路          D.把滑動變阻器下端兩接線柱連入電路
(3)電路連接正確后,閉合開關(guān),將滑片P向右移動時,電壓表示數(shù)變。ㄌ睢白兇蟆薄ⅰ白冃 被颉安蛔儭保
(4)實(shí)驗(yàn)過程中,電流表示數(shù)為0.5A.電壓表的示數(shù)如圖丙所示,此時測得的Rx=5Ω.
(5)此實(shí)驗(yàn)要多次測量電阻值,最后求電阻值的平均值,其目的是減小誤差.

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同步練習(xí)冊答案