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【题目】在水平地面上的圆柱形容器质量忽略不计,上方用硬杆固定一个不吸水的长方体A,如图甲所示,现缓慢向容器内注入适量的水,水对容器底部的压强p与注水体积V的变化关系如图乙所示。(g10N/ kg

1)当p=600Pa时,容器中水的深度为多少?

2)完全浸没后物体A受到的浮力是多少?

3)当注水体积为880cm3时,硬杆对A的作用力为1.4N,物体A的密度是多少? 容器对水平地面的压强是多少?

【答案】16cm;(212N ;(31.05×103kg/m30.82×103kg/m3 2×105Pa

【解析】

1)水的深度;h==0.06m=6cm

2)由乙图可知当注水体积为600cm3时,水开始接触物体A900cm3时,A完全浸没,

900cm3时,水的压强是2100Pa,容器的底面积:S==100cm2

此时水的深度:h′==0.21m=21cm

总体积:V=Sh′=21cm×100cm2=2100cm3

此时V=900 cm3A的体积:VA= V-V=2100cm3-900 cm3=1200 cm3

物体A受到的浮力:F=ρgV=ρgVA=1×103kg/m3×10N/kg×1200×10-6m3=12N

3A的高度:hA=hh=0.21m0.06m0.15m

A的横截面积SA==80cm2

当注水体积V=880cm3时,没有完全浸没A,由p=ρgh可得此时物块A浸入水中的深度:h″==14cm

此时物体A受到的浮力:F=ρgV=ρgSAh″=1×103kg/m3×10N/kg×0.14×80×104m311.2N

若作用力为向上的拉力:GAF+F =11.2N+1.4N=12.6N

ρA=1.05×103kg/m3

若作用力为向下的压力:GA=F-F =11.2N-1.4N=9.8N

ρA=≈0.82×103kg/m3

体积V=880cm3的水的重力为:G=ρgV=1×103kg/m3×10N/kg×880×106m3=8.8N

对地面的压力F=8.8N+11.2N=20N

容器对水平地面的压强是p==2×105Pa

答:(1)当p=600Pa时,容器中水的深度为6cm

2)完全浸没后物体A受到的浮力是12N

3)当注水体积为880cm3时,硬杆对A的作用力为1.4N,物体A的密度可能是1.05×103kg/m3,可能是0.82×103kg/m3 ,容器对水平地面的压强是2×105Pa

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B. S1闭合,滑片P在图示位置

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D. S1闭合,滑片P在滑动变阻器最左端

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3)上面两次操作都要使杠杆平衡在水平位置,这样做的目的是_____

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5)另一小组的同学获得的数据如右表所示:

动力F1/N

动力臂L1/cm

阻力F2/N

阻力臂L2/cm

4

5

5

4

3

4

4

3

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3)某次实验中,电压表的示数如图丙所示,读数为_____伏;此时电流表的示数应为_____

4)电路连接正确,实验数据记录如表所示,其中一组数据有拼凑的嫌疑,这组数据是第_____组,判断依据是_____

实验序号

1

2

3

4

电压/

0.6

1.2

1.8

2.4

电流/

0.12

0.24

0.36

0.48

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B. 油量增加,R1的电阻值减小,油量表指针偏转变大

C. 油量减少,R1的电阻值增大,油量表指针偏转变大

D. 油量减少,R1的电阻值减小,油量表指针偏转变小

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