【題目】小聰同學(xué)在探究影響浮力大小的因素時(shí),做了如下圖所示的實(shí)驗(yàn)。
(1)小聰對(duì)A、B、C、D四個(gè)步驟進(jìn)行了觀察研究,發(fā)現(xiàn)浮力的大小有時(shí)與深度有關(guān),有時(shí)與深度無關(guān)。對(duì)此正確的解釋是:浮力的大小隨著排開水的體積的增大而________,當(dāng)物體完全浸沒在水中后排開水的體積相同,浮力的大小與深度________。
(2)小聰利用浮力和杠桿的知識(shí)。發(fā)明了一個(gè)密度秤:如圖,輕質(zhì)扛桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),杠桿上用細(xì)繩懸掛兩個(gè)的正方體M、N(邊長(zhǎng)為10cm,重力為20N);OA長(zhǎng)度為10cm,OE長(zhǎng)度為8cm。小聰向容器中倒入不同密度的液體,每次都將M浸沒于液體中,移動(dòng)物體N。使杠桿在水平位置平衡,OE上便可刻上不同液體的密度值。當(dāng)物體M浸沒于水中時(shí),物體N移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)杠桿恰好水平靜止,那么OB的長(zhǎng)度為_________cm。在B點(diǎn)標(biāo)上ρ水;這個(gè)密度秤能夠測(cè)量的最小液體密度為_________kg/m3。
【答案】增大 無關(guān) 5 0.4×103
【解析】
第一空.探究物體浸沒在水中時(shí)所受浮力大小與深度是否有關(guān)時(shí),應(yīng)控制液體的密度和物體排開液體的體積這兩個(gè)因素相同,實(shí)驗(yàn)B、C中物體在液體中浸沒的深度改變的同時(shí),其排開液體體積是變化的,V排B<V排C,圖B中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)小于C圖中的示數(shù),根據(jù)F浮=G-F得到,F浮B<F浮C,浮力的大小隨著排開水的體積的增大而增大;
第二空.圖C、D中,當(dāng)物體完全浸沒在水中后排開水的體積相同,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)保持不變,浮力的大小與深度無關(guān);
第三空.E端所受到的力等于重物N對(duì)杠桿的拉力,大小等于物體N的重力,即
F=GN=20N;
當(dāng)物體M浸沒在水中時(shí),受到的浮力為:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N,
物體M受到的力:A點(diǎn)對(duì)M的拉力FA、浮力、重力,故物體M受到的拉力為:
FA=GM-F浮=20N-10N=10N;
此時(shí)杠桿受到物體M的拉力等于FA,物體N移動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)杠桿恰好水平靜止,由杠桿平衡條件得到:FAOA=FOB,
OB==5cm;
第四空.液體密度越小,浮力越小,拉力越大,根據(jù)F1l1=F2l2 得到:在l1、F2不變時(shí),拉力F1越大,l2越大,最大為OE,為8cm,由FA′OA= FOE得到
FA′==16N,
物體M受到的力:A點(diǎn)對(duì)M的拉力FA′、浮力F浮′、重力,
物體M受到的浮力為:
F浮′=GM-FA′=20N-16N=4N;
根據(jù)F浮=ρ液gV排得到液體的密度為:
ρ液小==0.4×103kg/m3。
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【題目】如圖所示,一位體重為800N的工人師傅利用滑輪組提升2000N的重物,重物0.2m/s的速度勻速上升,該滑輪組的機(jī)械效率為80%.不計(jì)繩重、滑輪與軸之間的摩擦,g取10N/kg.求:
(1)動(dòng)滑輪受到的重力G動(dòng);
(2)地面對(duì)工人師傅支持力F支;
(3)工人師傅做功的功率P.
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【題目】如圖所示,用繩子將吊燈懸掛在天花板上,當(dāng)?shù)鯚綮o止時(shí),下列分析正確的是
A. 吊燈受到的重力與繩子對(duì)吊燈的拉力是同一個(gè)力
B. 吊燈受到的重力與繩子對(duì)吊燈的拉力是一對(duì)平衡力
C. 吊燈對(duì)繩子的拉力與繩子對(duì)吊燈的拉力是同一個(gè)力
D. 吊燈對(duì)繩子的拉力與繩子對(duì)吊燈的拉力是一對(duì)平衡力
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【題目】一密度為ρ鋼制軸承,由粗細(xì)不同的兩部分圓柱體構(gòu)成,粗細(xì)圓柱體的高度均為h.如甲圖所示放置時(shí),軸承對(duì)水平面的壓強(qiáng)為1.2ρgh.如乙圖所示放置時(shí),軸承對(duì)水平面的壓強(qiáng)為( )
A. 3.6ρgh B. 4.8ρgh C. 6.0ρgh D. 7.2ρgh
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【題目】如圖所示,容器中盛有水,其中h1=100cm,h2=60cm,容器底面積S=20cm2,求:
(1)水對(duì)容器頂?shù)膲簭?qiáng);
(2)水對(duì)容器底的壓強(qiáng);
(3)水對(duì)容器底的壓力?(g=10N/kg)
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【題目】正確使用物理實(shí)驗(yàn)器材,是做好物理實(shí)驗(yàn)的前提,對(duì)下列器材所指示的數(shù)據(jù),讀數(shù)正確的是( )
A.電流表:2.40A
B.天平:62.4g
C.溫度計(jì):17℃
D.速度表:70m/s
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【題目】甲、乙、丙三位同學(xué)在做“用電流表測(cè)電流”的分組實(shí)驗(yàn)中,閉合開關(guān)前,他們的電流表指針均指在零刻度處.當(dāng)閉合開關(guān)試觸時(shí),發(fā)現(xiàn)電表指針擺動(dòng)分別出現(xiàn)了如圖甲、乙、丙所示的三種情況.請(qǐng)分析他們?cè)陔娏鞅淼氖褂蒙戏謩e存在什么問題,并寫在下面的橫線上.
甲同學(xué)的問題: ;
乙同學(xué)的問題: ;
丙同學(xué)的問題: .
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【題目】同學(xué)們用如圖所示的裝置在某種液體中探究"阿基米德原理”,輕質(zhì)彈簧A原長(zhǎng)10cm,下面掛著底面積為60的長(zhǎng)方體物體,其下底面剛好接觸足夠深且裝滿液體的溢水杯液面,此時(shí)彈簧長(zhǎng)為13cm。調(diào)節(jié)升降臺(tái),使溢水杯緩慢平穩(wěn)上升了8cm,彈簧剛好處于原長(zhǎng),彈簧測(cè)力計(jì)B的示數(shù)增大了3.6N,則液體的密度為________kg/m3。繼續(xù)調(diào)節(jié)升降臺(tái)緩慢上升,使物體剛好浸沒在液體中,彈簧A的長(zhǎng)度又改變1.5cm,則物體下表面受到液體的壓強(qiáng)為_________Pa(物體上表面始終與液面平行,下表面沒有接觸杯底,彈簧的仲長(zhǎng)量與拉力成正比)。
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【題目】如圖所示,工人利用滑輪組將沙子從地面提升到距地面 高的三樓,沙子的質(zhì)量為 ,裝沙子的桶質(zhì)量為 ,動(dòng)滑輪的質(zhì)量為 ,工人勻速拉繩子的力為 (忽略摩擦和繩重, 取 ).求:
(1)工人做的總功____________.
(2)工人做的額外功____________.
(3)滑輪組的機(jī)械效率___________.
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