18.如圖甲所示,水平桌面上放置底面積為100cm2、質(zhì)量為500g的圓筒,筒內(nèi)裝有2L(1L=10-3m3)的某種液體.彈簧測(cè)力計(jì)下懸掛一體積為600cm3的圓柱體,從液面逐漸浸入直至完全浸沒(méi),彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)F隨圓柱體浸入液體的深度h的變化關(guān)系如圖乙所示(可以忽略圓筒的厚度,過(guò)程中液體始終沒(méi)有從筒中溢出),g取10N/kg,求:
(1)圓柱體完全浸沒(méi)時(shí)受到的浮力是多少?
(2)筒內(nèi)液體密度是多少?
(3)當(dāng)圓柱體從筒中取出后,圓筒對(duì)桌面的壓強(qiáng)是多少?

分析 (1)根據(jù)圖象分析出物體的重力和完全浸沒(méi)時(shí)的拉力,根據(jù)公式F=G-F計(jì)算出浮力的大小;
(2)圓柱體浸沒(méi)時(shí)V=V,再根據(jù)FgV的變形公式出液體的密度;
(3)求出了液體的密度,已知液體的體積,根據(jù)密度公式求出液體的質(zhì)量;當(dāng)圓柱體從筒中取出后,圓筒對(duì)桌面的壓力等于圓筒和液體的總重力,最后根據(jù)公式p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$計(jì)算圓筒對(duì)桌面的壓強(qiáng).

解答 解:
(1)由圖象可知,當(dāng)h=0時(shí),圓柱體還沒(méi)有浸入液體中,
此時(shí)測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于圓柱體的重力,所以G=18N;
全部浸沒(méi)時(shí),彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為13.2 N,
則圓柱體完全浸沒(méi)時(shí)受到的浮力:F=G-F=18N-13.2N=4.8N;
(2)浸沒(méi)時(shí)圓柱體排開(kāi)液體的體積:V=V=600cm3=6×10-4m3,
根據(jù)FgV可得,液體的密度:
ρ=$\frac{{F}_{浮}}{g{V}_{排}}$=$\frac{4.8N}{10N/kg×6×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=0.8×103kg/m3;
(3)由ρ=$\frac{m}{V}$可得,筒內(nèi)液體的質(zhì)量:
mV=0.8×103kg/m3×2×10-3m3=1.6kg;
當(dāng)圓柱體從筒中取出后,圓筒對(duì)桌面的壓力:
F=G+G=mg+mg=(0.5kg+1.6kg)×10N/kg=21N;
此時(shí)圓筒對(duì)桌面的壓強(qiáng):
p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$=$\frac{21N}{100×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=2100Pa.
答:(1)圓柱體完全浸沒(méi)時(shí)受到的浮力是4.8N;
(2)筒內(nèi)液體密度是0.8×103kg/m3;
(3)當(dāng)圓柱體從筒中取出后,圓筒對(duì)桌面的壓強(qiáng)是2100Pa.

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查了阿基米德原理、稱量法計(jì)算浮力、固體壓強(qiáng)的計(jì)算,能夠通過(guò)圖象確定物體的重力和浸沒(méi)時(shí)的浮力是解答此題的關(guān)鍵,(3)問(wèn)中關(guān)鍵是分析求出壓力大小,這是該小題的難點(diǎn).

練習(xí)冊(cè)系列答案
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8.由做飯聯(lián)想到的物理知識(shí),錯(cuò)誤的是( 。
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B.用吸排油煙機(jī)排氣,是運(yùn)用了在氣體中流速大的位置壓強(qiáng)小
C.手用力將灶臺(tái)擦干凈,是運(yùn)用了增大壓力來(lái)增大摩擦力
D.土豆沉入水盆底部,是由于水的密度小于土豆的密度

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9.如圖,在探究電流跟電壓的關(guān)系時(shí),應(yīng)該改變R兩端電壓,觀察電流的變化,改變電阻R兩端電壓的方法可以是移動(dòng)滑片,改變滑動(dòng)變阻器連入電路中的阻值大。

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(1)對(duì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)的調(diào)節(jié)方法是改變F1的大小或把鉤碼向左調(diào)(寫出一種做法);
(2)你認(rèn)為她的結(jié)論是不正確(選填“正確”或“不正確”),理由:只測(cè)量了一組數(shù)據(jù)便得出結(jié)論,結(jié)論具有片面性,并且力和力臂的單位不同,不能相加.

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13.汽車在出廠前要進(jìn)行測(cè)試.某次測(cè)試中,先讓汽車在模擬山路上以8m/s的速度行駛500s,緊接著在模擬公路上以20m/s的速度行駛100s.求:
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3.甲同學(xué)在一根較長(zhǎng)的空鋼管一端敲擊了一下,乙同學(xué)在另一端可能聽(tīng)到此聲音,第一次聲音是由鋼管傳來(lái)的.古詩(shī)“少小離家老大回,鄉(xiāng)音無(wú)改鬢毛衰”中的“鄉(xiāng)音無(wú)改”主要指沒(méi)有改變音色.

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10.某同學(xué)探究“摩擦力與哪些因素有關(guān)”,按圖甲的實(shí)驗(yàn)裝置,利用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量小木塊在水平桌面上的摩擦力:

(1)試驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn),當(dāng)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力等于0.4N時(shí),物體保持靜止,此時(shí)物體受到的摩擦力大小為0.4N,此結(jié)論的理論依據(jù)是二力平衡條件;
(2)要測(cè)出物體收到的滑動(dòng)摩擦力的大小,應(yīng)該在物體勻速拉動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)讀出彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù);
(3)通過(guò)在木塊上增減砝碼,改變木塊對(duì)桌面的壓力,多次測(cè)量得到如圖乙所示的滑動(dòng)摩擦力f隨壓力F變化的圖象.則當(dāng)壓力等于3.6N時(shí),摩擦力大小為1.08N;
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(3)上題中木塊浸入密度為ρ的液體中時(shí)有$\frac{2}{5}$的體積露出液面,求木塊的密度ρ.(寫出解題思路,并求解)
解題思路:木塊在液體中漂浮,所以浮力與重力相等,則:F=G. 木塊密度ρ=$\frac{3}{5}$ρ

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