【题目】如图甲,将金属球和木球用细绳相连放入某种液体中时,木球露出液面的体积为它自身体积的,当把细绳剪断后,金属球沉底,木球露出液面的体积是它自身体积的一半,这时金属球受到池底对它的支持力为2N,如图乙,若已知金属球和木球的体积之比是1:8,则
A.金属球的重力为2N
B.绳子剪断前,木球所受的浮力为8N
C.金属球的密度为3×103kg/m3
D.绳子剪断前后,两球所受的总浮力相差1N
【答案】C
【解析】
ABC.把绳子剪断后,木球漂浮,金属球沉底,此时金属球处于平衡状态,受到竖直向上的支持力、浮力和竖直向下的重力作用,由力的平衡条件可得:
F支持+F浮金=G金--------①
由物体漂浮条件可得:G木=F浮木----------------②
绳子剪断前,金属球受到竖直向上绳子的拉力F、浮力和竖直向下的重力作用,木球受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力、绳子的拉力F,由力的平衡条件可得:
F+F浮金=G金------③,
F浮木′=G木+F------④
由①③可得:F=F支持=2N-------⑤
由②④⑤可得:
F浮木′-F浮木=2N,
因绳子剪断前木球排开水的体积
V排′=(1-)V木=V木,
绳子剪断后木球排开水的体积
V排=(1-)V木=V木
由阿基米德原理可得绳子剪断前后木球的浮力变化量:
ρ水g×V木 -ρ水g×V木=2N,
解得:ρ水gV木=8N---------------⑥
则绳子剪断前,木球所受的浮力:
F浮木′=ρ水g(1-)V木=ρ水gV木=×8N=6N,
把G=mg=ρVg和F浮金=ρ水gV金代入①式可得:
F支持+ρ水gV金=ρ金gV金,
整理可得:
(ρ金-ρ水)gV金=F支持=2N-------⑦
由⑥⑦、金属球和木球的体积之比是1:8可得:
ρ金=3ρ水=3×1.0×103kg/m3=3×103kg/m3,
G木=F浮木′-F=6N-2N=4N,
已知V金:V木=1:8,则金属球受到的浮力
F金浮=ρ水gV金=ρ水g×V木=×8N=1N;
金属球的重力
G金=F金浮+F=1N+2N=3N,
故C符合题意,AB不符合题意;
D.绳子剪断前,木球和金属球整体漂浮,则总浮力
F浮前=G木+G金,
绳子剪断前后,两物体所受的总浮力之差为:
F浮前-F浮后=(G木+G金)-(G木+F金浮)=G金-F金浮=F=2N,
故D不符合题意。
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【题目】用如图所示装置探究冰和烛蜡熔化时温度的变化规律。请回答下列问题:
(1)在图(b)中不是对试管直接加热,而是将装有烛蜡的试管放入水中加热,这样加热是为了使固体粉末受热________(选填“均匀”或“不均匀”)。
(2)图(c)是小明在某个时刻所观察到的温度计的示数,此时所测的温度是____℃。
(3)小华根据所测数据画了一个温度随加热时间变化的图像如图(假设在加热过程中物质的质量不变,单位时间内吸收的热量相同)。由图像可知这种物质是_____(选填“冰”或“烛蜡”)。 试管中物质在F点的内能________ E点的内能。(选填“大于”,“等于”或“小于”)
(4)在BC段时,此物质处于________(选填“固”、“液”或“固液共存”)态。吸收相同的热量,在AB阶段比在CD阶段温度上升快,这是因为该物质在AB阶段时的比热容______在CD阶段时的比热容(选填“小于”、“大于”或“等于”)。
(5)实验时收集多组数据是为了_______(填序号).
①得到可靠的结论 ②减小实验误差
(6)如果让你自己通过实验探究冰和蜡熔化时温度的变化规律,你在实验中应注意哪些问题呢?请你至少写出一条注意事项:______________。
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【题目】在探究串联电路电压特点时,某同学连接的电路如图,对于实验过程中出现的现象及分析,下列判断正确的是( )
A.开关闭合后,若灯泡L2不亮、L1亮,一定是L2灯丝断了
B.开关闭合后,如果电压表示数为零,灯泡L2一定不发光
C.如果只有灯泡L1短路,则开关闭合后电压表示数一定为零
D.如果所有元件均完好,闭合开关,向右移动滑动变阻器的滑片时,两灯都变暗
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【题目】酒精灯是实验室中加热常用到的器具。若酒精完全燃烧产生的热量全部被水吸收,现在用酒精灯把0.5kg、40℃的水加热到100℃(在标准大气压下),加热水需要吸收多少热量?需要燃烧多少克酒精?[q酒精=3×107L/kg,c水=4.2×103J/(kg℃)]。
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【题目】你还记起,当时你们在泳池偶遇了小强,他带了一个边长为10cm的立方体木块在玩耍,当木块静止在水面上时,露出水面部分高度为2cm,以下说法中正确的是( )
A.若把水面以上部分切去,木块剩余部分会沉入水中
B.木块静止时所受浮力为8N
C.若要把木块压入水中,至少需要对它施加竖直向下10N的压力
D.木块的密度为200kg/m3
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【题目】毛毛同学为探究浮力的大小跟什么因素有关,做了如图的实验,其中BCDE容器里面均为水。
(1)从图中A、B、C可得出:浮力的大小与____________有关;
(2)图E中物体受到的浮力是____________N;
(3)用测力计吊着物体缓慢浸入水中,从物体底面接触水面开始,到物体底面与容器底部刚好接触的过程中,能正确表示物体所受浮力F与物体底面浸入水中深度h关系的图象是图中的____;
(4)若图E中液体不是水,则其密度为____________kg/m3时物体对容器底部压力刚好为零;
(5)分析实验数据可知,图B物体所受浮力为____________N,此时物体露出水面部分的体积与自身总体积的比值为____________。
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【题目】为了比较水和沙子的吸热本领的强弱,两个实验小组参照教材上探究水和煤油吸热本领大小实验的方案,也设计了如图7所示的类似实验:
(1)他们在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、沙子、水、搅棒、铁架台、石棉网,除此之外,一定还需要的主要器材是________________(至少写出两个)。
(2)使用温度计时,注意温度计的玻璃泡不能碰到________和容器壁。
(3)在此实验中,可以用____________间接反映物质吸收热量的多少,这种研究物理问题的实验方法叫做_______。
(4)两小组获得的实验结论分别是:①等质量的沙子和水升高相同的温度,加热沙子的时间短;②等质量的沙子和水加热相同的时间,沙子的温度上升得多。你认为上述结论能说明水的吸热本领更强的是_________(选填“仅是①”、“仅是②”或“①和②”)。
(5)实验中有不少仔细的同学还发现:刚开始加热时,情况与(4)题中②的结论不符,你认为可能的原因是:____________。
(6)如图所示,设相同时间内物质吸收的热量相同,甲、乙两图中符合冰熔化规律的图是______(选填“甲”或“乙”)。这是因为c冰_______(选填“>”“<”或“=”)c水,所以相同时间内______(选填“冰”或“水”)升温更快。
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【题目】现有两只相同的烧杯A和B,分别盛有体积相同的水和酒精,小莉用压强计来鉴别水和酒精。
(1)若压强计的气密性很差,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两侧液面高度差变化都很_____ (选填“大”或“小”)小莉把调节好的压强计放在空气中时,U形管两边的液面应该_________ (选填“相平”或“不相平”)。
(2)如图,小莉先后将调节好的压强计的探头浸入两种液体中,她发现A中U形管两侧液面的高度差较大,认为图中A杯子里是水。她的结论是_________(选填“可靠”或“不可靠”)的,你判断的理由是:_______。
(3)一旁的小唐用自己改装并调试好的压强计进行实验,如图,将压强计两个探头分别浸入两种液体中,从而判断出中装水的杯子是_________(选填“A”、“B”)杯。
(4)严谨的小静接下来对液体内部压强公式进行理论推导,如图(a),研究A点受到的液体压强大小,在A点所处位置沿水平方向假想出一个受力面S.如图(b),可用受力面S受到的液体压强大小代替A点受到的液体压强大小,其依据________。然后在受力面S上方假想出一个液柱如图(c),再用公式_________进行推导。这种研究问题的思想方法被称为_________ (选填“转换法”、“控削变量法”或“建立理想模型法”)。
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【题目】某中学环保小组在长江边取适量江水样品,分别进行了江水密度的测量;
(1)图甲中小华同学的操作存在三处错误请你帮忙指出
①_______________________________________;
②______________________________________ ;
③______________________________________。
(2)小薇把样品带回学校,用天平和量筒做了如下实验:
①将天平放在水平台上,把游码移到零刻度线处,发现指针指在分度盘的左侧,如图乙,要使横梁平衡,应将平衡螺母向________(选填“右”或“左”)调,直至天平平衡;
②用天平测出空烧杯的质量为30g,在烧杯中倒入适量的江水样品,测出烧杯和江水的总质量如图丙,则烧杯中江水的质量为________g,则烧杯中江水的密度为________g/cm3。
(3)小亮把样品带回家,用家里的一台电子秤(如图)和没喝完的半瓶纯净水,做如下实验:
①用电子秤测出半瓶纯净水的总质量为 m1,并用笔在瓶身水面位置标记为 A;
②把瓶中的水全部用来浇花,然后吹干,用电子秤测出空瓶的质量为 m2;
③把江水慢慢倒入空瓶中,直至液面与________相平,再用电子秤测出瓶的总质量为 m3;
④则江水的密度表达式 ρ=________(纯净水的密度用ρ水表示)。
⑤小亮测算江水的体积使用了下列 3 种物理方法中的________。
A、控制变量法 B、等量替代法 C、类比法。
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