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如图所示,某同学在薄壁平底试管中装入一些沙子,管口密封,制成一个“土密度计”.当把它放入水中竖直漂浮时,试管露出水面的高度为5cm;当把它放入某液休中竖直漂浮时.试管露出液面的高度为7cm.若试管和沙子的总质量为30g,试管的横截面积为1.5cm2,水的密度为1×103kg/m3.求:
(1)试管在水中漂浮时所受的浮力.
(2)在水中漂浮时,水对试管底部的压强.
(3)某液体的密度.(取g=10N/kg,保留两位小数)
分析:(1)根据物体的漂浮条件可以求试管受浮力;
(2)求出了浮力,利用阿基米德原理求排开水的体积,再利用V=sh求浸入的深度,利用液体压强公式求试管下表面受到的压强.
(2)由(1)知道试管的长度l,则可以求出浸入水中和某液体中的深度、体积,然后利用阿基米德原理分别求浮力,联立方程组求某液体密度.
解答:解:(1)试管和沙子的总重G=mg=30×10-3kg×10N/kg=0.3N
由于试管漂浮在水面,F=G=0.3N
(2)设试管长为l,则在水中浸入深度为l-0.05m,
∵Fg(l-l1)S=1.0×103kg/m3×10N/kg×(l-0.05m)×1.5×10-4m2=0.3N
∴l=0.25m;
∵浸入水中深度:
h1=l-0.05m=0.25m-0.05m=0.2m,
∴水对试管底部的压强.
p=ρgh1=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;
(3)当试管漂浮于水面时,F=G=ρgh1S-------①
当试管漂浮于某液体时,h2=l-0.07m=0.25m-0.07m=0.18m
F′=G=ρgh2S-------②
由①②两式得:
ρ=
h1
h2
ρ=
0.2m
0.18m
×1×103kg/m3≈1.11×103kg/m3
答:(1)试管在水中漂浮时所受的浮力为0.3N.
(2)在水中漂浮时,水对试管底部的压强为2×103Pa.
(3)某液体的密度为1.11×103kg/m3
点评:此题考查学生对液体压强的计算、物体的浮沉条件、阿基米德原理的使用;此题的关键是根据浮力求排开液体的体积,进而求浸入深度,这是此题的突破点.
练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:

18、为了研究物质的某种特性,某小组同学先做如图所示的实验:在三只完全相同的杯子中分别放入100克水、200克水和200克沙子,各插入一支温度计,并在杯口上盖上一薄塑料片,观察到温度计的示数均为20℃.将三只杯子同时放置在太阳光下,过一段相同时间后,观察到温度计的示数如图(a)、(b)、(c)所示.请根据实验现象及相关条件,归纳得出初步结论.

(1)比较图(a)和(b)两图可得:
质量不同的水(同一物质组成的物体),吸收相同的热量后,质量小的水(物体)升高的温度多

(2)比较图(b)和(c)两图可得:
质量相等的水和沙子(不同物质组成的物体),吸收相同的热量后,沙子升高的温度比水升高的温度多

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

如图所示,某同学在做探究平面镜成像特点的实验时,将一块玻璃板架在直尺的上面,再取两段等大等长的蜡烛A、B一前一后竖直放在直尺上,实验过程中眼睛始终在蜡烛A的一侧进行观察.

(1)为了便于观察,该实验最好在
较黑暗
较黑暗
(较明亮/较黑暗)的环境中进行.
(2)为了保证实验效果,他们应选择
较薄
较薄
(较薄/较厚) 的平板玻璃做实验.
(3)选择合适的玻璃板后,点燃蜡烛A,并调节蜡烛B的位置,该同学发现无论怎样在刻度尺上移动蜡烛B,都不能使其与蜡烛A的像重合,这是由于
玻璃板没有竖直放置
玻璃板没有竖直放置
造成的.
(4)刻度尺的作用是便于比较物与像到玻璃板
距离
距离
的关系,两段等长的蜡烛是为了比较物与像
大小
大小
的关系.
(5)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,小明透过玻璃板观察光屏,发现光屏上有一个蜡烛的像,从而得出了一个错误的结论:平面镜所成的像是
实像
实像
(“实像”或“虚像”).请问小明应怎样做才能得出正确的结论
直接观察光屏
直接观察光屏

(6)如表是该组记录的有关数据:
镜后蜡烛和像是否重合 物体到镜面的距离/cm 像到镜面的距离/cm
重合 5 5
由表中数据能否得出:“像物到镜面的距离相等”的结论,写出理由.
(7)镜前观像:如图2请找一找,小宇同学(如图甲)在平面镜中的像应是图中乙哪一个
D
D

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

如图所示,某同学在做探究平面镜成像特点的实验时,将一块玻璃板架在直尺的上面,再取两段等大等长的蜡烛A、B一前一后竖直放在直尺上,实验过程中眼睛始终在蜡烛A的一侧进行观察.

(1)为了便于观察,该实验最好在________(较明亮/较黑暗)的环境中进行.
(2)为了保证实验效果,他们应选择________(较薄/较厚) 的平板玻璃做实验.
(3)选择合适的玻璃板后,点燃蜡烛A,并调节蜡烛B的位置,该同学发现无论怎样在刻度尺上移动蜡烛B,都不能使其与蜡烛A的像重合,这是由于________造成的.
(4)刻度尺的作用是便于比较物与像到玻璃板________的关系,两段等长的蜡烛是为了比较物与像________的关系.
(5)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,小明透过玻璃板观察光屏,发现光屏上有一个蜡烛的像,从而得出了一个错误的结论:平面镜所成的像是________(“实像”或“虚像”).请问小明应怎样做才能得出正确的结论________.
(6)如表是该组记录的有关数据:
镜后蜡烛和像是否重合物体到镜面的距离/cm像到镜面的距离/cm
重合55
由表中数据能否得出:“像物到镜面的距离相等”的结论,写出理由.
(7)镜前观像:如图2请找一找,小宇同学(如图甲)在平面镜中的像应是图中乙哪一个________.

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科目:初中物理 来源:2011-2012学年江苏省南通市海安县紫石中学九年级(上)段考物理试卷(解析版) 题型:解答题

如图所示,某同学在做探究平面镜成像特点的实验时,将一块玻璃板架在直尺的上面,再取两段等大等长的蜡烛A、B一前一后竖直放在直尺上,实验过程中眼睛始终在蜡烛A的一侧进行观察.

(1)为了便于观察,该实验最好在______(较明亮/较黑暗)的环境中进行.
(2)为了保证实验效果,他们应选择______(较薄/较厚) 的平板玻璃做实验.
(3)选择合适的玻璃板后,点燃蜡烛A,并调节蜡烛B的位置,该同学发现无论怎样在刻度尺上移动蜡烛B,都不能使其与蜡烛A的像重合,这是由于______造成的.
(4)刻度尺的作用是便于比较物与像到玻璃板______的关系,两段等长的蜡烛是为了比较物与像______的关系.
(5)移去后面的蜡烛B,并在其所在位置上放一光屏,小明透过玻璃板观察光屏,发现光屏上有一个蜡烛的像,从而得出了一个错误的结论:平面镜所成的像是______(“实像”或“虚像”).请问小明应怎样做才能得出正确的结论______.
(6)如表是该组记录的有关数据:
镜后蜡烛和像是否重合物体到镜面的距离/cm像到镜面的距离/cm
重合55
由表中数据能否得出:“像物到镜面的距离相等”的结论,写出理由.
(7)镜前观像:如图2请找一找,小宇同学(如图甲)在平面镜中的像应是图中乙哪一个______.

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科目:初中物理 来源:2007-2008学年沪科版八年级(下)期末物理试卷2(解析版) 题型:填空题

为了研究物质的某种特性,某小组同学先做如图所示的实验:在三只完全相同的杯子中分别放入100克水、200克水和200克沙子,各插入一支温度计,并在杯口上盖上一薄塑料片,观察到温度计的示数均为20℃.将三只杯子同时放置在太阳光下,过一段相同时间后,观察到温度计的示数如图(a)、(b)、(c)所示.请根据实验现象及相关条件,归纳得出初步结论.

(1)比较图(a)和(b)两图可得:   
(2)比较图(b)和(c)两图可得:   

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