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【题目】如图甲所示,重为3N,底面积为2×10﹣2m2的圆柱形玻璃容器放在水平桌面上,重为5N,边长为L1=0.1m的正方体木块(不吸水)静止在容器的底部,用一根长为L2=0.05m的细线(质量和体积不计)将木块与容器底部相连,现向容器缓慢注水,直到木块受到的浮力等于6N时停止注水(如图乙所示),已知水的密度为1.0×103kg/m3,g取10N/kg.容器的厚度不计,求:

(1)木块的密度;

(2)注水过程浮力对木块所做的功;

(3)木块受到的浮力等于6N时容器对桌面的压强.

【答案】(1)0.5×103kg/m3;(2)0.3J;(3)1200P

【解析】

试题分析:(1)由题意木块的质量:m=G/g=5N/10N/kg=0.5kg,木块的密度:ρ=m/V=0.5kg/0.1m3=0.5×103kg/m3;(2)木块受到的浮力等于6N时,浮力大于重力,可知此时细线被拉直,故木块上升的高度即为绳子的长度,注水过程浮力对木块所做的功:W=FL2=6N×0.05m=0.3J;(3)木块下表面以下水的体积V1=SL2=2×10﹣2m2×0.05m=1×10﹣3m3.根据F=ρgV可得木块排开水的体积:V=F/ρg=6N/(1.0×103kg/m3×10N/kg=6×10﹣4m3,则木块浸入水中的高度:h=V/S=6×10﹣4m3/0.1m2=6×10﹣2m,则木块下表面以上水的体积V2=ShV=2×10﹣2m2×6×10﹣2m﹣6×10﹣4m3=6×10﹣4m3,水的总体积V=V1+V2=1×10﹣3m3+6×10﹣4m3=1.6×10﹣3m3,根据G=mgρ=m/V可得,水的重力:G=mg=ρVg=1×103kg/m3×1.6×10﹣3m3×10N/kg=16N,木块受到的浮力等于6N时容器对桌面的压力:F=G+G+G=3N+5N+16N=24N,木块受到的浮力等于6N时容器对桌面的压强:p=F/S=24N/2×10﹣2m2=1200Pa

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1)电源的电压;

2)小灯泡的电阻;

3)铅笔芯的最大阻值;

4)当滑片P滑到B端时,小灯泡的实际功率.

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【题目】小伟要探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”,他猜想影响滑动摩擦力大小的因素可能有:

①接触面所受的压力大小;②接触面的粗糙程度;③接触面积的大小.

接下来小伟通过下图所示实验操作验证他的猜想:

(1)实验中小伟应该用弹簧测力计水平方向 拉动木块在长木板上滑动,从而测出木块所受的摩擦力的大小.

(2)如果小伟要探究猜想 ,他应该选择 两幅图所示的实验步骤来操作,改变 多次实验,记录了如下实验数据.

实验次数

1

2

3

4

5

木板对木块的压力F1/N

1

2

3

4

5

弹簧测力计的示数F2/N

0.4

0.8

1.2

1.6

2.0

(3)根据表中数据,在坐标图中画出图象,分析图象课得出结:在接触面粗糙程度相同的情况下,滑动摩擦力与压力成 关系.

(4)小伟得出结论后,拿出小明实验表格进行分析:

序号

支持面

木块对支持面的压力/N

滑动摩擦力/N

1

棉布

4

1.2

2

木板

6

0.9

3

玻璃板

8

0.4

通过分析,小伟不能得出摩擦力与接触面粗糙程度的关系,原因是

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