【题目】如图所示,高为1.3m,底面积分别为0.15m2和0.05m2的甲、乙两个轻质薄壁圆柱形容器在下部用轻质细管连通后方在水平地面上,且容器内盛有1m深的水,若将一体积为0.04m3的实心小球慢慢地放到甲容器中的水里(注:细管内的水忽略不计,已知ρ球=1×103kg/m3 , g=10N/kg),求:
(1)放入小球前水对甲容器底部的压强p甲;
(2)球在水中静止时受到的浮力;
(3)球在水中静止时,甲乙整个容器对水平地面的压强;
(4)球在水中静止时,水对乙容器底部压力的增加量△F乙 .
【答案】
(1)解:水对甲容器底部的压强:p甲=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa;
答:水对甲容器底部的压强p甲为1×104Pa;
(2)解:因为ρ球=ρ水,
所以,若将一体积为0.04m3的实心小球慢慢地放到甲容器中的水里,小球在水中不动时处于悬浮状态,
则F浮=G球=ρ球gV球=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m3=400N;
(3)解:整个容器里水的重力为G水=m水g=ρ水gV水=ρ水g(S甲+S乙)h水=1.0×103kg/m3×10N/kg×(0.15m2+0.05m2)×1m=200N;
由于小球在水中悬浮,则V排=V=0.04m3,
所以,水面应升高的高度:△h= = =0.2m,
此时水的深度h′=h+△h=1m+0.2m=1.2m<1.3m,水没有溢出;
整个容器对地面的压力F=G=G水+G球=200N+400N=600N,
则p= = =3000Pa;
(4)解:乙容器中增大的水的体积:△V水=S乙△h=0.05m2×0.2m=0.01m3,
根据G=mg和ρ= 可得,增加的水的重力:
△G=△mg=ρ水△V水g=1.0×103kg/m3×0.01m3×10N/kg=100N,
因为乙容器为直壁容器,
所以,水对乙容器底部压力的增加量△F乙=△G=100N.
答:直到小球在水中不动为止,水对乙容器底部压力的增加量△F乙为100N.
【解析】(1)已知水的深度和密度,利用p=ρgh计算水对甲容器底部的压强p甲 . (2)首先比较小球和水的密度,得出小球在水中不动时的状态,根据悬浮条件即可求出浮力;(3)求出容器里水的重力,根据小球排开水的体积,利用V=Sh求出水面上升的高度,与容器的高度比较得出水没有溢出,由此判断容器对地面的压力,利用p= 即可求出压强;(4)由于得出水面上升的高度,再利用G=mg和ρ= 求出乙容器增加的水的重力,即可得到水对乙容器底部压力的增加量△F乙 .
【考点精析】本题主要考查了压强的大小及其计算和液体的压强的计算的相关知识点,需要掌握压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa);液体内部压强的公式:p=ρgh ρ指密度,单位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,单位:m,压强单位(Pa) 注意:h 指液体的深度,即某点到液面的距离才能正确解答此题.
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【题目】如图甲所示,是电阻R1、R2的U﹣I图象,小枫利用R1、R2两个电阻设计了如图乙所示的实验电路,闭合开关,电流表示数为0.4A,则下列说法正确的是( )
A.电路中R1的电流为0.4A
B.电路中电压表的示数为2V
C.电路中R1的电压为4V
D.R2的电流和它两端的电压成正比
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【题目】某同学用图示装置测量酒精的热值,他在烧杯中加入250g水,调好装置后,加热使水温升高50℃,水需要吸收的热量为J,他又测得此过程中消耗了5g的酒精,他利用酒精燃烧放出的热量与水吸收的热量相等,算得酒精热值q=J/kg,他查表得到q酒精=3.0×107J/kg,发现两者偏差较大,你认为其中的原因可能是(写出一条原因即可).[水的比热容c=4.2×103J/(kg℃)].
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【题目】某汽车质量为5×103kg,在一段平直公路上用0.5h匀速行驶了54km,车受到的阻力为车重的0.1倍.(假设燃油完全燃烧,燃油密度ρ为0.8×103kg/m3 , 燃油热值q为4.5×107J/kg,g取10N/kg)求:
(1)该汽车的行驶速度;
(2)该汽车牵引力所做的功;
(3)已知这一过程消耗燃油3×10﹣2m3 , 求该汽车的效率.
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【题目】在探究“杠杆平衡条件”的实验中.
(1)把杠杆的中点支在支架上,调节平衡螺母,使杠杆在位置平衡;
(2)杠杆平衡后,在实验过程中(选填“能”或“不能”)再调节两侧的平衡螺母;
(3)改变力和力臂的数值,做了三次实验,并将实验数据记录在下表中:
实验次数 | 动力F1/N | 动力臂L1/cm | 阻力F2/N | 阻力臂L2/cm |
1 | 0.5 | 20 | 1 | 10 |
2 | 1 | 15 | 1.5 | 10 |
3 | 2 | 15 | 1.5 | 20 |
通过分析表格中的数据,可得到杠杆的平衡条件是(用公式表示);
(4)杠杆平衡后,如图所示,在两侧钩码下各增加一个相同的钩码,则杠杆的下沉(选填“左端”或“右端”).
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【题目】某同学用图1所示的电路探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”,电源电压恒为3V.
(1)闭合开关后,电流表无示数,但电压表有示数,原因可能是 .
A.电流表断路
B.电压表断路
C.R1断路
D.R2断路
(2)探究电流与电压的关系时,应保持不变(R1/R2).图2是这位同学根据实验数据画出的图象,由此得到的结论是 .
(3)探究电流与电阻的关系时,当R1的阻值是2Ω,电流表示数是1.0A;要使电流表示数是0.5A,R1的阻值是Ω;多次测量后,作出的I﹣R是图3中的 , 探究操作过程中,眼睛先看(“电压表”或“电流表”).
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【题目】如图所示,一配有活塞的厚壁玻璃筒里放一小团蘸了乙醚的棉花,当迅速压下活塞时,可看见桶内棉花燃烧起来.这是通过的方式使玻璃筒内的空气增加、温度升高的.下图是汽油机工作时各冲程的示意图,从能量转化的角度看,其中与左图实验相同的是.
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【题目】将甲、乙两个体积相等的物体放入水中,静止时如图所示,它们受到的重力G甲、G乙 , 浮力F甲、F乙之间的关系正确的是( )
A.G甲=G乙
B.F甲=F乙
C.G甲>G乙
D.F甲<F乙
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【题目】测量温度的工具是温度计,常用温度计是根据液体的规律制成的.小杨同学在测量室外温度时发现温度在不断升高,在这个过程中,温度计内的水银柱慢慢升高,对于温度计内的水银柱而言,它的在增大(选填“密度”或“质量”或“内能”).某时刻温度计示数如图,则此时的温度计示数为℃.
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