【题目】如图,一足够高的薄壁圆柱形容器重为6N,容器的底面积是200cm2,装有20cm的水。现将高为10cm、底面积为80cm2的圆柱物体A轻轻放入水中(假设物体A在液体中始终保持竖直),待静止后A漂浮在水中,此时物体A有9cm浸在水面下;再向容器中加油(假设油漂浮在水面上且油、水不会混溶),直到A刚好浸没。已知:水的密度为1g/cm3,油的密度为0.8g/cm3.则下列说法错误的是
A.物体A漂浮在水面时,容器底对水平面的压强为2660Pa
B.从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中,物体A克服自身重力做功0.1152J
C.当A刚好浸没静止时,浸入水中的体积为400cm3
D.从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中,液体对容器底部的压强变化量为240Pa
【答案】B
【解析】
A.容器内水的体积:
V水=Sh水=200cm2×20cm=4000cm3,
容器内水的质量:
m水=ρ水V水=1g/cm3×4000cm3=4000g=4kg,
容器水的重力:
G水=m水g=4kg×10N/kg=40N,
物体A排开水的体积:
V排=SAh浸=80cm2×9cm=720cm3=7.2×10-4m3,
物体A受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×7.2×10-4m3=7.2N,
因物体漂浮时受到的浮力和自身的重力相等,所以,物体A的重力:
GA=F浮=7.2N,
容器底对水平面的压力:
F=G容+G水+GA=6N+40N+7.2N=53.2N,
容器底对水平面的压强:
p==2660Pa,
故A正确,不符合题意;
BC.向容器中加油直到A刚好浸没时,排开水和排开油的体积之和:
V排总=VA=SAhA=80cm2×10cm=800cm3=8×10-4m3,
设此时物体A排开水的体积为V排′,因物体A受到的总浮力和自身的重力相等,所以,
ρ水gV排′+ρ油g(V排总-V排′)=GA,
1×103kg/m3×10N/kg×V排′+0.8×103kg/m3×10N/kg×(8×10-4m3-V排′)=7.2N,
V排′=4×10-4m3=400cm3,
此时物体A浸入水中的深度:
h浸′==5cm,
物体A排开水体积减少的量:
ΔV排=V排-V排′=720cm3-400cm3=320cm3,
则物体A排开水体积减少导致水面下降的高度:
h下==1.6cm,
两种情况下液面的变化如图所示
所以,物体A上升的高度:
h上=h浸-h浸′-h下=9cm-5cm-1.6cm=2.4cm=0.024m,
从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中,物体A克服自身重力做功:
W=GAh上=7.2N×0.024m=0.1728J,
故B错误,符合题意,C正确,不符合题意;
D.从加油开始到物体A刚好浸没静止的过程中,加油的体积:
V油=(S-SA)(hA-h浸′)=(200cm2-80cm2)×(10cm-5cm)=600cm3,
加油的质量:
m油=ρ油V油=0.8g/cm3×600cm3=480g=0.48kg,
则液体对容器底部的压力的增加量:
ΔF=G油=m油g=0.48kg×10N/kg=4.8N,
液体对容器底部的压强变化量:
Δp==240Pa,
故D正确,不符合题意。
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【题目】如图所示电路,两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光,过了一会儿,两盏电灯突然同时都不亮了,电流表的示数变为零,电压表指针有明显偏转。如果电路只有一处故障,则故障可能是
A. 电灯L1断路B. 电灯L2断路
C. 电灯L1短路D. 电灯L2短路
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【题目】如图所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置,有关该装置的说法正确的是( )
A.装置中电阻R0可以省略
B.当油面下降时,通过电阻R0的电流减小
C.装置中的R0两端并联一只电压表可以代替油量表
D.油量表是由电压表改装而成的
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【题目】某小组同学为了探究运动物体做功本领的大小与哪些因素有关,从实验室借取了弹射器、纸盒、质量与形状不同的物体(已知m甲=m丙<m乙=m丁),在同一水平地面上进行了实验.实验中,纸盒的初始位置始终相同,利用弹射器控制每次物体弹出时的速度相同.实验过程与结果如图(a)、(b)、(c)、(d)所示.
(1)本实验通过观察_______来比较运动物体做功本领的大小.
(2)图(a)、(c)或图(b)、(d)是在研究运动物体做功本领的大小与_______的关系.
(3)他们分析比较图(a)、(b)或图(c)、(d)后认为:质量、速度相同的不同物体,球形的物体比方形的物体做功本领更大.老师不赞同他们的观点,理由是:_______.
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【题目】物理兴趣小组的同学对图所示的现象进行讨论,其中错误的是( )
A.图(甲)帕斯卡裂桶实验说明液体的压强与液体的深度有关
B.图(乙)对沸腾的水停止加热,抽气减压,水再次沸腾,说明气压减小沸点降低
C.图(丙)用吸管喝饮料时,瓶里的饮料是被“吸”上来的
D.图(丁)洗手盘下方弯管的水密封利用了连通器原理
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【题目】小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计、金属块a、金属块b、大小柱形容器若干、水,密度未知的某种液体,细线等。
(1)小冉进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为________N;用弹簧测力计挂着金属块a缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、 D、E、 F (液体均未溢出),并将其示数记录在表中:
实验步骤 | B | C | D | E | F |
测力计示数/N | 2.4 | 2.3 | 2.2 | 2.2 | 2.3 |
(2)在实验步骤B中金属块a所受浮力F浮=________N;
(3)分析实验步骤A、B、 C、 D,可以说明浮力大小跟排开液体的________有关;分析实验步骤A、 E、F,可以说明浮力大小跟液体的________有关。
(4)小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是________ kg/m3(结果保留一位小数),金属块a的密度为________ kg/m3。若将A放至最后一步,则会使得金属块a的密度的测量值________(选填“偏大”或“偏小”“不变”).
(5)同组的小萨只有刻度尺这一测量工具,于是他进行如下操作:
①在圆柱形容器中装有适量的水,将另一平底烧杯放入圆柱形容器的水中,烧杯静止时容器中水的深度H1为12cm,如图甲所示.
②将待测金属块b吊在烧杯底部(金属块未触底),测量出烧杯静止时露出水面的高度h1为6cm,容器中水的深度H2为18cm,如图乙所示.
③将金属块b放在烧杯中,烧杯静止时露出水面的高度h2为2cm,如图丙所示.
已知圆柱形容器底面积为烧杯底面积的3倍.则金属块b的密度为________ kg/m3.
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【题目】如图甲所示的电路中,R0、R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,电源电压不变,移动滑动变阻器的滑片,使其从阻值最大处移动到图甲中所示a点处,在此过程中两电压表的示数随电流变化的图线分别画在图乙所示的坐标系中。根据以上条件可知( )
A.R0的阻值为10ΩB.电源电压为6V
C.滑片在a点时,滑动变阻器的阻值为15ΩD.R1的阻值为10Ω
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【题目】国庆期间,小明和小刚两人进行了一次登惠山比赛,要比较他们两人的功率,以下方法可行的是
①相同时间比较他们所做的功
②做相同的功比较他们所用的时间
③分别计算出他们登山所做的功,并与他们所用的时间相除
④测出他们登山所用的时间,并与他们所做的功相除
A. ①② B. ①③ C. ①②③ D. ①②③④
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【题目】工人师傅要将质量120kg的木箱搬到1m高的车厢里.他将一块6m长的木板搁在地面与车厢之间构成斜面,然后站在车上用300N的拉力在10s内将物体从斜面底端匀速拉到车厢里,如图所示(g=10N/kg) 求:
(1)工人所做的有用功.
(2)工人做功的功率。
(3)物体所受斜面的摩擦力.
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