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13.在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止,如图所示是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h变化的图象.求:
(1)分析图象BC段,可得结论:物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,所受浮力越大;
(2)分析图象CD段,可得结论:浸没于液体中的物体所受的浮力与浸没深度无关.
(3)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力?
(4)圆柱体的密度?

分析 由题知,物体缓慢下落,整个过程中物体受力平衡,图象反映的是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h的变化关系:
(1)分析BC段,为物体慢慢浸入液体,至到浸没的过程,弹簧测力计的读数逐渐变小,由图知浮力的变化;
(2)分析图象CD段,物体全部浸没水中,根据图线的变化得出浮力的变化;
(3)分析图象AB段,物体还没浸入水中,由二力平衡知物重;
分析图象CD段,物体全部浸没水中,对物体受力分析(如下图所示)求其受到的浮力;
(4)由阿基米德原理求出V,V=V;由公式G=mg求出质量,再由ρ=$\frac{m}{V}$求出物体的密度.

解答 解:(1)分析图象BC段,物体没有完全浸没,在液体中的深度逐渐增加,测力计读数在减小,说明物体受到的浮力也在逐渐增大.
(2)从h=7cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,且随着深度的增加,测力计的示数不变,可知浸没于液体中的物体所受的浮力与浸没的深度无关;
(3)由图象可知,当h=0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知,G=F=12N.
从h=7cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,对圆柱体受力分析,根据平衡关系可知,F=G-F=12N-4N=8N;
(4)由阿基米德原理FVg得:
V=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{8N}{1000kg/{m}^{3}×10N/kg}$=8×10-4m3
V=V=8×10-4m3
物体的质量:
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{12N}{10N/kg}$=1.2kg,
圆柱体的密度:
ρ=$\frac{m}{{V}_{物}}$=$\frac{1.2kg}{8×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.5×103kg/m3
故答案为:(1)所受浮力越大;(2)与浸没深度无关;(3)8N;(4)1.5×103kg/m3

点评 本题用到的知识点有重力、质量、密度、二力平衡、受力分析、阿基米德原理等,考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力,难度较大.

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3.小华探究某固体熔化时,温度与时间的关系.所用的实验装置如图甲所示.
(1)加热过程中,某时刻温度计中的液面位置如图乙所示,此时温度计的示数是48℃.
(2)实验中,观察到第6min时固体全部变为液体,记录的实验数据如下表.
试验次数1234567
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温度t/℃354551555860.562.5
根据表格数据得出的探究结论是该固体没有固定的熔点,是非晶体.

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4.如图所示,一铁块重7.9N,用细线系在一木块的下方,木块浸入液面下的体积占总体积的$\frac{4}{5}$,求:
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8.在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想:
猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;
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为此,小明选用材料不同的两根弹簧A和B(长度和粗细相同)、小球、木块和长刻度尺各一,设计了如图所示的实验装置进行探究.实验中,木块起始位置相同.最后得出以下实验记录表.
实验次数使用的弹簧被压缩后弹簧的长度/cm木块移动的距离
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弹簧A7S2
弹簧B4S3
弹簧B7S4
(1)由于弹性势能的大小不便用仪器测量,本实验把弹性势能的大小转换为测量木块移动的距离,这种研究方法叫转换法.请举出一个在热学探究中用转换法的实例:在清水中加入红墨水,通过扩散现象证明分子在做无规则的运动.
(2)请将探究猜想一的方案补充完整.
a、将弹簧A、小球、木块按如图所示安装好;
b、压缩弹簧,使其长度为4cm.放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离S1
c、压缩弹簧,使其长度为7cm.放手后,小球被弹出,推动木块移动了一段距离S2
d、比较分析实验数据S1和S2,得出结论.
(3)为了探究猜想二,可选用实验次数②和④的数据进行比较分析,若S2≠S4,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关.

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科目:初中物理 来源: 题型:选择题

18.如图为托里拆利实验的装置图,下列表述不正确的是(  )
A.将玻璃管稍微倾斜,管内外水银面高度差将不变
B.将玻璃管稍微向上提起但没有离开液面管内外水银面高度差将不变
C.向槽中继续注入少量水银,管内外水银面高度差将变小
D.换用更粗一些的等长玻璃管,管内外水银面高度差将不变

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

5.在测定额定电压为6V的小灯泡的电功率的实验中,给有如下器材:电压为9V的电源一个,电流表(0~0.6A,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、开关各一个,不同规格的滑动变阻器3个,导线若干,小灯泡正常发光时灯丝电阻约为15Ω.
(1)如图所示,是未接完的实验电路,请用笔画线代替导线,添上两根导线完成电路连接.
(2)闭合开关前,应使变阻器的滑片P要置于B端(选填“A”或“B”).
(3)一个小组的同学正确连接好电路,闭合开关后发现小灯泡不发光,电流表的示数几乎为零,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表示数保持9V不变,其可能原因是灯泡断路.
(4)排除故障后,记录了该表中几组数据:
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 1 3 0.26 
 2 4.5 0.32 
 3 6 0.4 
①小灯泡的额定功率是2.4W.
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(2)该同学思考后解决了实验中的问题,又重新正确连接电路进行实验,再次闭合电键,观察到电压表示数如图2所示.继续移动滑片,当小灯正常发光时,此时电压表的示数变化了0.2伏.则待测小灯的额定功率为0.75瓦.
(3)完成上述实验后,他将本实验与“用电流表电压表测电阻”实验进行比较,提出“在不增加其它器材的情况下,本次实验是否也可以不用滑动变阻器,而能达到多次测量的目的?”你的观点是:一定要用到滑动变阻器(选填“一定”或“不一定”),理由是每节新干电池的电压为1.5伏,因此电源电压为1.5伏的整数倍,若不用滑动变阻器,则无法使小灯两端的电压为额定电压.

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3.小丽在做“探究凸透镜成像规律”的实验中,固定凸透镜在光具座的位置不动,蜡烛和光屏在图所示的位置时,烛焰恰好在光屏上成清晰的像,则:
(1)这个像的成像原理与照相机相同(选填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”).
(2)若将蜡烛稍微向右移动一些,则应将光屏向右移动(选填“左”或“右”)才能再次在光屏上成清晰的像,此时像的大小比刚才的像要大些(选填“大”或“小”).

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