分析 (1)求出金属块的体积,利用密度公式即可求出金属块的密度;
(2)由于金属块下沉后静止在容器底部,排开水的体积与金属块的体积相等,根据阿基米德原理即可求出金属块受到的浮力;
(3)根据力的平衡求出金属块对容器底部的压力,根据p=$\frac{F}{S}$即可求出压强;
(4)若用图乙所示的滑轮组,把金属块在水中匀速提升30cm(金属块未露出水面,忽略水对物体的阻力),根据机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{(G-{F}_{浮})h}{F•nh}$×100%=$\frac{G-{F}_{浮}}{nF}$即可求出绳子自由端的拉力F大小.
解答 解:
(1)金属块的体积V金=(10cm)3=1000cm3=1×10-3m3,
则金属块的密度ρ金=$\frac{{m}_{金}}{{V}_{金}}$=$\frac{8kg}{1×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=8×103kg/m3;
(2)由于金属块下沉后静止在容器底部,则V排=V金=1×10-3m3,
所以,F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×1×10-3m3×10N/kg=10N;
(3)金属块的重力:
G=mg=8kg×10N/kg=80N,
金属块对容器底的压力:
F=G-F浮=80N-10N=70N,
正方体金属块的底面积(受力面积)S=(10cm)2=100cm2=0.01m2,
金属块对容器底的压强:
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{70N}{0.01{m}^{2}}$=7×103Pa;
(4)若用图乙所示的滑轮组把金属块在水中匀速提升,由图可知绳子的股数n=2,
根据机械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{(G-{F}_{浮})h}{F•nh}$×100%=$\frac{G-{F}_{浮}}{nF}$可得:
绳子自由端的拉力F=$\frac{G-{F}_{浮}}{nη}$=$\frac{80N-10N}{2×70%}$=50N.
答:(1)金属块的密度为8×103kg/m3;
(2)金属块受到的浮力为10N;
(3)金属块对容器底部的压强为7×103Pa;
(4)绳子自由端的拉力F大小是50N.
点评 本题考查了学生对阿基米德原理、压强公式、机械效率的理解和掌握,关键是能利用机械效率η=$\frac{G-{F}_{浮}}{nF}$求出拉力.
科目:初中物理 来源: 题型:计算题
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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科目:初中物理 来源: 题型:多选题
A. | 炒菜时,满屋飘香,表明分子在不停地做无规则运动 | |
B. | 用水作为汽车发动机的冷却剂,主要是因为水的比热容较大 | |
C. | 煤的热值比干木柴的大,煤燃烧时放出的热量比干木柴燃烧时放出的热量多 | |
D. | 四冲程汽油机的做功冲程中,内能转化为机械能 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 灯泡L1开路 | B. | 灯泡L2开路 | C. | 灯泡L2短路 | D. | 电流表短路 |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 若甲、乙的质量相等,则甲的体积较大 | |
B. | 若甲、乙的体积相等,则甲的质量较小 | |
C. | 两物质的密度之比为4:1 | |
D. | 两物质的密度之比为1:4 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 所有电磁波的波长相等 | |
B. | 电磁波不能在玻璃中传播 | |
C. | 在真空中,无线电波的传播速度小于光的传播速度 | |
D. | 作为载体,电磁波频率越高,相同时间可以传输的信息越多 |
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