【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,故注水过程浮力对木块所做的功:W=F浮L2=6N×0.05m=0.3J;(3)木块下表面以下水的体积V1=S容L2=2×10﹣2m2×0.05m=1×10﹣3m3.根据F浮=ρ水gV排可得木块排开水的体积:V排=F浮/ρ水g=6N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=6×10﹣4m3,则木块浸入水中的高度:h=V排/S木=6×10﹣4m3/0.1m2=6×10﹣2m,则木块下表面以上水的体积V2=S容h﹣V排=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=mg和ρ=m/V可得,水的重力:G水=m水g=ρ水Vg=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容+G+G水=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容=24N/2×10﹣2m2=1200Pa。
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【题目】如图甲所示的电路中,电源电压保持不变.闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系图象如图乙,则可判断电源电压是 V;R0= Ω,Rab= Ω.
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【题目】大家都知道“曹冲称象”的方法,如图所示。我们来分享小曹冲所运用的智慧:用物理知识解释“称象”的原理,前后两次水面正对记号说明:前后两次排开水的体积______________。要推出“象重等于石头重”的结论,必须附上的关键推理依据是:物体漂浮时,______________。这里所用到的方法是__________(填“代换法”或“推理法”)。
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【题目】下列关于力的说法中,正确的是( )
A. 静止在桌面上的杯子,不受力的作用
B. 用力将气球压扁,说明力可以改变物体的运动状态
C. 物体运动状态改变,一定受到力的作用
D. 手推门,手距离门轴近时比距离门轴远时省力
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【题目】排球是义乌市学业考试体育测试的项目之一。如图是某同学排球考试时的场景。下列分析正确的是( )
A. 排球离开手后还能继续向上运动是由于受到惯性的作用
B. 在击打排球过程中人没有对排球施加力
C. 手击打排球的力大于排球对手的作用力
D. 排球上升到最高点时受力不平衡
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【题目】某学习小组在实践活动中设计了调光台灯电路,用铅笔芯代替电阻线,模拟制作一盏实验台灯,如图所示是台灯的原理图,AB表示铅笔芯,P是滑片,L是标有“6V 3W”字样的小灯泡,闭合开关S后,把滑片P移到A端时,小灯泡正常发光;把滑片P移到B端时,电流表的示数为0.2A.(假设小灯泡的电阻不随温度变化)求:
(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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【题目】在“学习机械能及其转化”时,“想想做做”栏目提供了如图所示的情景,用绳子把一个铁锁悬挂起来。把铁锁靠近自己的鼻子,稳定后松开手。头保持不动,锁向前摆去又摆回来。下列说法正确的是( )
A. 铁锁在摆动的过程中机械能保持不变 B. 铁锁摆动到最低点时动能最小
C. 铁锁在下降过程中,重力势能转化为动能 D. 铁锁在上升过程中,重力势能转化为动能
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