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【题目】如图甲所示,一个边长为1m的正方体静止在湖底,上表面离水面深度为h.现用一根粗细和重力不计的绳子,将该物体从水底竖直向上拉,直至完全拉出水面,在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动,拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示.(g取10N/kg,ρ=1.0×103 kg/m3)求:
(1)物体在露出水面前受到水的浮力是多少牛?
(2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少牛?
(3)物体的密度是多少千克/米3

【答案】
(1)解:正方体的体积:

V=L3=(1m)3=1m3

物体在露出水面前受到水的浮力:

FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m3=1×104N;

答:物体在露出水面前受到水的浮力是1×104N;


(2)解:由图象可知,露出水面后绳子的拉力即为物体的重力,则G=3×104N,

当重物未露出水面时,重物受向上的拉力F1、向上的浮力F和向下的重力G,

根据力的平衡条件有:F1+F=G,

所以,物体在露出水面前受到绳子的拉力:

F1=G﹣F=3×104N﹣1×104N=2×104N;

答:物体在露出水面前受到绳子的拉力是2×104N;


(3)解:由G=mg可得,物体的质量:

m= = =3×103kg,

物体的密度:

ρ= = =3×103kg/m3

答:物体的密度是3×103kg/m3


【解析】(1)知道正方体的边长可求其体积,也是物体在露出水面前排开水的体积,根据阿基米德原理求出受到水的浮力;(2)当重物未露出水面时,重物受到三个力的作用,即向上的拉力F1、向上的浮力F和向下的重力G,三个力的关系为F1+F=G,据此计算拉力F1;(3)根据G=mg计算出物体的质量,再根据密度公式ρ= 求出物体的密度.

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(1)小天连接了如果图甲所示的电路测量待测电阻Rx的阻值,请指出电路连接的错误之处:(写出一种即可)
(2)更正电路之前,小天发现可以利用甲图所示的电路来测量滑动变阻器的最大阻值;他闭合开关,读出电压表的示数为10V,电流表的示数为0.2A,则可计算出滑动变阻器的最大阻值为Ω
(3)小天按照图乙所示电路图正确连接好电路后,为了减小实验误差,他选用了合适的量程进行了多次测量,以下是他的实验记录.第一次:当滑动变阻器的滑片位于最左端时,电压表的指针位置如图丙所示;第二次:当滑动变阻器的滑片位于某位置时,电流表的示数为0.58A,电压表的指针位置如图丁所示;第三次:当滑动变阻器的滑片位于最右端时,电流表的示数为1.1A,则Rx的平均阻值为Ω(精确到0.1Ω)

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A.
B.
C.
D.

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A.仅电茶壶所在的C,B两点之间发生了断路故障
B.仅电茶壶所在的C,B两点之间发生了短路故障
C.仅导线AB之间发生断路
D.因为插座处用导线接地,故上述故障都有可能

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