【題目】珊瑚中學(xué)物理興趣小組設(shè)計(jì)了探測(cè)湖底未知屬性的礦石密度的裝置,其部分結(jié)構(gòu)如圖-甲所示.電源電壓為6V,R1為定值電阻,滑動(dòng)變阻器R2的阻值隨彈簧的拉力F變化關(guān)系如圖-乙,T為容器的閥門(mén).某次探測(cè)時(shí),水下機(jī)器人潛入10m深的湖底取出礦石樣品M.返回實(shí)驗(yàn)室后,將礦石樣品M懸掛于P點(diǎn)放入容器中,保持靜止?fàn)顟B(tài).打開(kāi)閥門(mén)T,隨著水緩慢注入容器,電壓表示數(shù)U隨容器中水的深度h變化關(guān)系如圖-丙中的實(shí)線所示.在電壓表示數(shù)從2V變?yōu)?/span>4V的過(guò)程中,電流表示數(shù)變化值為0.2A(彈簧電阻忽略不計(jì),礦石M不吸水,湖水密度與水相同,g=10N/kg).求:

(1)定值電阻R1的阻值是多少?

(2)礦石M的重力為多少?

(3)礦石M浸沒(méi)在水中的浮力為多少?

【答案】(1)10Ω (2)22.5N (3)7.5N

【解析】(1)由電路圖可知,R1R2串聯(lián),電壓表測(cè)R2兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流,由圖丙可知,當(dāng)容器內(nèi)水的深度在0~h1時(shí),電壓表的示數(shù)U2=2V,因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以,R1兩端的電壓:U1=U-U2=6V-2V=4V,電路中的電流: ,由圖丙可知,當(dāng)容器內(nèi)水的深度大于h2時(shí),電壓表的示數(shù)U2=4V,R1兩端的電壓:U1′=U-U2=6V-4V=2V,
電路中的電流: ,因電流表示數(shù)變化值為0.2A,
所以, ,解得:R1=10Ω;

(2)當(dāng)容器內(nèi)水的深度在0~h1時(shí),電路中的電流: ,滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻: ,
由圖乙可知,此時(shí)拉力F1=22.5N,
當(dāng)容器內(nèi)水的深度大于h2時(shí),電路中的電流: ,
滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻: ,
由圖乙可知,此時(shí)拉力F2=15N,
由于是往容器中緩慢注水,結(jié)合圖丙可知:
①當(dāng)容器內(nèi)水的深度在0~h1時(shí),礦石沒(méi)有浸在水中,不受浮力,此時(shí)彈簧的拉力與重力平衡,拉力最大;②當(dāng)容器內(nèi)水的深度在h1h2時(shí),礦石浸在水中受浮力的作用,水的深度增加,浮力增大,拉力減;③當(dāng)容器內(nèi)水的深度大于h2時(shí),礦石浸沒(méi)在水中,浮力最大且不變,此時(shí)拉力最。捎F1=22.5N>F2=15N,結(jié)合上述分析可知:礦石的重G=F1=22.5N,礦石浸沒(méi)在水中時(shí)拉力為F2=15N;根據(jù)稱(chēng)量法測(cè)浮力可知,礦石浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力:F=G-F2=22.5N-15N=7.5N;

答:(1)定值電阻R1的阻值是10Ω;(2)礦石M的重力為22.5N;(3)礦石M浸沒(méi)在水中的浮力為7.5N。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】《舌尖上的中國(guó)2》聚焦于普通人的家常菜,讓海內(nèi)外觀眾領(lǐng)略了中華飲食之美.如圖所示,通過(guò)煎、炒、蒸、拌烹調(diào)的四種美食中所包含的物理知識(shí),認(rèn)識(shí)正確的是

A. 煎:煎鍋一般用鐵制造,主要是利用了鐵的比熱容大

B. 炒:主要是通過(guò)做功的方式使藜蒿和臘肉的內(nèi)能增加

C. 蒸:是通過(guò)熱傳遞和高溫水蒸氣液化放熱使榆錢(qián)飯蒸熟

D. 拌:香蔥和豆腐要拌著才能入味,說(shuō)明分子沒(méi)有做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)

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空車(chē)質(zhì)量/kg

175

車(chē)上乘車(chē)人員/人

3

單個(gè)輪胎與地接觸面積/cm2

110

輪胎承受最大壓強(qiáng)/Pa

1.2×105


(1)該全封閉電動(dòng)摩托車(chē)的重力是多少?
(2)從輪胎安全的角度考慮,該車(chē)乘員最大質(zhì)量是多大?在水平路面勻速行駛時(shí)電動(dòng)摩托車(chē)受到的牽引力最大是多大?
(3)該電動(dòng)摩托車(chē)快速行駛時(shí)對(duì)路面的壓強(qiáng)與靜止時(shí)相比,會(huì)有怎樣的變化?并說(shuō)明理由.

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【題目】綺妍同學(xué)為了探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”,設(shè)計(jì)了如圖-甲的實(shí)驗(yàn)電路,她在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室找來(lái)了如下一些實(shí)驗(yàn)器材:電壓恒為3V的電源,電流表、電壓表各一只,一個(gè)開(kāi)關(guān),阻值分別為5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值電阻各一個(gè),滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“20Ω 1A”字樣,導(dǎo)線若干.

(1)請(qǐng)你用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將如圖-乙中的實(shí)物連接完整_________

(2)閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器滑片滑到最_________端(選填“左”或“右”).

(3)閉合開(kāi)關(guān),綺妍同學(xué)發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù),電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),原因可能是____________________

(4)故障排除后,綺妍同學(xué)先把10Ω的電阻接入電路,移動(dòng)滑變阻器滑片,使電壓表示數(shù)為2V,讀出電流表示數(shù)后,斷開(kāi)開(kāi)關(guān),她拆下10Ω的電阻,改換成阻值為20Ω的電阻繼續(xù)做實(shí)驗(yàn),閉合開(kāi)關(guān),電壓表示數(shù)如圖-丙所示,其示數(shù)是___________V,要完成這次實(shí)驗(yàn),接下來(lái)她應(yīng)將變阻器滑片向___________端(選填“左”或“右”)移動(dòng),使電壓表的示數(shù)為___________ V

(5)綺妍同學(xué)還把5Ω的電阻接入電路中,來(lái)探究“電流與電壓的關(guān)系”。她通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P,測(cè)出通過(guò)定值電阻R的不同電流和對(duì)應(yīng)的電壓值,并記錄在下表中.老師看了表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后,卻說(shuō)其中有一次是錯(cuò)誤的數(shù)據(jù).請(qǐng)你幫她分析一下,出錯(cuò)的是第_________次,原因是______________________

(6)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,綺妍同學(xué)向老師提出可以用小燈泡來(lái)代替定值電阻,進(jìn)行“電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)探究,老師指出這個(gè)實(shí)驗(yàn)操作是不可行的,原因是_________________________________________

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【題目】小華家里所用得燃?xì)鉄崴鲗①|(zhì)量為100kg、溫度為20℃的自來(lái)水加熱到50℃,消耗的天然氣體積為1m3(假設(shè)天然氣完全燃燒)。已知水的比熱容為4.2×103J/kg·℃),天然氣的熱值為3.2×107J/m3.求:

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(2)水吸收的熱量;

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【題目】自由式滑雪世界杯男子U型池總決賽于2016年3月11日在法國(guó)蒂涅舉行,參賽選手手持雪杖。腳蹬滑雪板在U型池內(nèi)來(lái)回滑動(dòng),翻飛如圖,下列有關(guān)分析正確的是

A. 選手飛離U型池后向上運(yùn)動(dòng)時(shí)勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能

B. 選手腳蹬滑雪板是為了減小其對(duì)池面的壓力

C. 選手飛離U型池后能向上運(yùn)動(dòng)是由于受到了向上的力

D. 選手借助雪仗加速利用了力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

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【題目】如圖所示的兩個(gè)容器中盛有同種相同質(zhì)量的液體,液體對(duì)容器底部的壓強(qiáng)分別為p和p , 則pp(選填“<”、“>”或“=”);若液體對(duì)容器底部的壓力分別為F和F , 則FF(選填“<”、“>”或“=”).

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【題目】據(jù)近期新聞報(bào)道,目前街頭出現(xiàn)了一款智能下水管道機(jī)器人如圖甲所示,其上裝有攝像頭和探照燈,能將水管內(nèi)拍攝到的影像無(wú)線傳輸至路面的接收裝置如圖乙所示,以便對(duì)管道及時(shí)檢測(cè)修補(bǔ)。

(1)攝像頭拍攝到影像是通過(guò)__________傳輸?shù)降孛娴摹?/span>

(2)機(jī)器人最大的行駛速度為 30 cm/s,則要通過(guò)一段 120m長(zhǎng)的管道,至少需要多長(zhǎng)時(shí)間?

(3)若機(jī)器人的質(zhì)量為15kg,車(chē)輪和水平管道地面的總接觸面積是 40cm2,則它對(duì)管道地面的壓強(qiáng)是多少帕?

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【題目】如圖為同種材料制成的實(shí)心圓柱體A和B放在水平地面上,它們的高度之比為2:1,底面積之比為1:3,則它們的質(zhì)量mA:mB和對(duì)地面的壓強(qiáng)pA:pB分別為(
A.mA:mB=2:1,pA:pB=2:1
B.mA:mB=2:3,pA:pB=2:1
C.mA:mB=1:3,pA:pB=3:2
D.mA:mB=2:1,pA:pB=3:1

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