【题目】将一底面积为S的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示:
(1)请你根据题目中给出的条件,推导出:
①图像中C点对应的绳上拉力的表达式;
②木块密度的表达式;(水的密度用ρ水表示)
(2)想象题目中注水的整个过程,结合图像上给出的数据信息,利用另外一种方法求出该木块的密度值;
(3)容器底最后所受的水的压强是多少?(g取10N/kg)
【答案】(1) ①②
(2)
(3)
【解析】
(1)根据图象可知,木块刚刚漂浮时,木块浸入水中的深度为L1 = 9cm,由于从9cm到16cm,木块一直处于漂浮,浸入水中的深度不变,当水面的高度为16cm时细线刚好张紧,线的拉力为零,直到木块上表面与液面相平,此时水面的高度为22cm,所以木块的高度
则木块的体积
木块全部淹没时受到的浮力最大为
由图象可知,木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为p1,则木块的重力与水向上的压力(浮力)平衡,所以,木块重力
直到木块上表面与液面相平时,木块受到的浮力最大,由力的平衡条件可得,细线对木块的最大拉力为
如果继续加水,物体受力情况也不再变化,所以在C点受到的绳子拉力为
木块密度为
(2)当物块处于AB状态是,只受重力和浮力作用,所以
即
代入数据解得
(3) 容器底最后所受的水的压强是
答:(1) ①图像中C点对应的绳上拉力的表达式为
②木块密度的表达式
(2)另外一种方法求出该木块的密度值
(3)容器底最后所受的水的压强是。
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【题目】第二次世界大战以来,各国潜艇出现过多次海中断崖的失事,唯有我军372艇自救成功,是世界潜艇史上的奇迹。“海中断崖”是指海水。上层密度大、下层密度小形成的负密度跃层。潜艇在水下航行到负密度跃层处,会急剧掉向海底,会被巨大的海水压力破坏。以下分析正确的是( )
A.潜艇遭遇“海中断崖”前后所受的浮力不变
B.潜艇遭遇“海中断崖”后排开液体的重力变小
C.潜艇的水舱排出水可以增大潜艇受到的浮力
D.若下沉中的潜艇浮力大于重力,就可以马上上浮
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【题目】《流浪地球》是我国一部科幻大片,影片讲述了人类齐心协力在地球表面建造了上万座行星发动机,让地球脱离原来的太阳系,寻找适合人类生存新家园的故事。地球发动机加速前进的过程中,将燃料燃烧后的内能转换为地球的 ________ 能,此时发动机向后喷射燃气,地球会向前推进,说明 ________ ;假如地球在流浪过程中,所受的力全部消失,它将 ________ 。
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【题目】下列估测值最接近实际的是( )
A.一元硬币的直径约为2.5dm
B.普通中学生步行的速度约为1.1m/s
C.一个中学生的体积约为0.5m3
D.一本九年级物理课本的质量约为10g
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【题目】在中国科技馆“探索与发现”展厅“电磁之奥”展区,有一种很特殊的磁液体(即在液体中加入了具有磁性的物质)。如图所示,圆形展台的圆柱形容器中装有磁液,磁液中有电磁铁。通过按圆形展台上不同的按钮可以选择不同的乐曲。当音乐声响起时,磁液随着旋律不断变化翩翩起舞。材料中,“电磁之奥”涉及到的物理知识有_______________、_______________、__________________。
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【题目】小明为自家的花卉大棚设计了一套智能电路管理系统,整个电路的通断可以通过手动控制开关S1或手机远程控制开关S2实现。当大棚内光线较暗时,光控开关S3自动闭合,接通灯泡;当需要给大棚通风时,闭合开关S4,启动风机。灯泡和风机均可独立工作,以下简化电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
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【题目】小明和小红做测量小灯泡的额定功率和实际功率实验。器材有:电压恒为4.5V的电源,额定电压为3.8V的小灯泡,滑动变阻器(200Ω 2A),电压表,电流表,开关各一个,导线若干。
(1)小明连接了如图甲所示的电路,准备选择0~15V量程的电压表,将电压表连接在小灯泡两端,小红认为这样连接电压表不妥,理由是:___________________;
(2)小明和小红讨论后,选择0~3V的量程,将电压表并联在滑动变阻器的A、B接线柱上,请你用笔画线代替导线将电路连接完整;
(______)
(3)正确连接好电路后,他们采用合理的操作方式,闭合开关,移动滑片P,读出电压表、电流表的示数,观察小灯泡的亮度变化,记录在下表中:
电压表的示数U/A | 2.9 | 2.5 | 2.3 | 1.7 | 0.7 | 0.5 | 0.3 |
电流表示数I/A | 0.20 | 0.22 | 0.24 | 0.26 | 0.31 | 0.34 | |
① | |||||||
小灯泡的亮度 | 逐渐变亮 |
①为达成实验目的,请将表格中的栏目①补充完整:_____________________;
②当电压表示数为0.7V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_____;
③实验结果表明,小灯泡的亮度与实际功率的关系是:________________;
(4)利用本实验仪器,请你写出一个还可以完成的电学实验名称:________。
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【题目】如图所示,在蹄形磁体的磁场中放置一根导体棒,再用两根绝缘细线将导体棒悬挂起来,使导体棒保持水平状态且可以在磁场中自由运动,导体棒的两端跟灵敏电流计连接。仅利用此装置就可以完成的实验是( )
A.探究感应电流的方向跟导体棒的运动方向是否有关
B.探究感应电流的大小跟导体棒的速度大小是否有关
C.探究电流产生的磁场方向跟电流方向是否有关
D.探究感应电流的方向跟磁场的方向是否有关
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【题目】同学们在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时,设计了如图所示的两个滑轮组,分别测量两次实验的动滑轮重G动、钩码总重G、钩码上升高度h、绳子自由端拉力F、绳子自由端移动距离s,计算出相应的机械效率η,并将它们填入下表中。
序号 | | s/m | η | |||
1 | 1.0 | 2.0 | 0.1 | 1.0 | 0.3 | 66.7% |
2 | 1.0 | 4.0 | 0.1 | 1.8 | 0.3 | 74.1% |
(1)实验中,测机械效率的原理是η______;
(2)实验中,序号1代表图中______滑轮组;(选填“甲”、“乙”)
(3)在图乙的实验中,滑轮组提升物体所做的有用功为_______J;
(4) 生活中利用滑轮组提升重物时, 提高其机械效率的方法有哪些______ (写出一种即可) 。
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