【题目】近年来,3D打印技术逐渐应用于实际产品的制造,其中,金属材料的3D打印技术发展尤其迅速。小李同学想要 通过实验测出两块3D打印产品的密度:一块是实心的3D打印金属材料、另一块是3D打印木塑复合材料。
(1)测量实心3D打印金属材料的密度小李将托盘天平放在水平桌面上,调节平衡后,他将3D打印金属材料放在左盘中,当右盘所加砝码和游码的位置如图甲时,天平再次平衡,则3D打印金属材料的质量为______g,再将该材料浸没到盛有30mL水的量筒中,水面到达的位置如图乙,由此可计算出材料的密度为______kg/m3;
(2)测量3D打印木塑复合材料的密度在测量另一块3D打印木塑复合材料的密度时,小李发现该复合材料太大,无法放进量筒测量体积,于是小李决定换一种方法来测量该材料的体积。他找来弹簧测力计、水槽(底部固定有滑轮)、细线和适量水来进行实验。
①他先用弹簧测力计测该复合材料的重力,如图丙,示数为_______N;
②再用细线绕过滑轮将复合材料与测力计连接起来,接着往水槽中倒入适量的水,使复合材料浸没在水中,如图丁,复合材料在水中静止时测力计示数为1.6N,则复合材料的体积为______,其密度为______kg/m3;
【答案】77.4 7.74×103 2.4 4×10-4 0.6×103
【解析】
(1)[1]如图甲所示,天平标尺的分度值是0.2g,所以金属材料的质量是
m=50g+20g+5g+2.4g=77.4g
[2]由图乙可知量筒的分度值是2mL,则金属材料的体积
V=40mL-30mL=10mL=10cm3=1×10-5m3
则金属材料的密度
(2)[3]如图丙所示,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数即复合材料的重力如图丙所示为2.4N。
[4]图丁中,物体受到本身重力、浮力、拉力的作用,复合材料浸没在水中静止时,测力计示数为1.6N,图中使用的是定滑轮,可以改变力的方向,则复合材料浸没在水中受到浮力
浸没时排开水的体积等于物体的体积,根据可得复合材料的体积
[5]由G=mg可得复合材料的质量
则复合材料的密度
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【题目】实验小组的同学在探究“浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中,提出以下猜想:
猜想一:浮力的大小可能与液体的密度有关
猜想二:浮力的大小可能与物体浸在液体中的体积有关
猜想三:浮力的大小可能与物体浸没的深度有关
为了验证上述猜想,同学们做了如下实验:
(1)如图所示,把物体慢慢浸入液体中时,发现弹簧测力计示数变小了,说明该物体在液体中受到了___力的作用。当物体浸没后继续下降(不碰容器底),发现弹簧测力计的示数保持不变,验证猜想____是错误的。
(2)实验中,把物体分别浸入盛满水、酒精、浓盐水的溢水杯中,并在表一中记录了实验获得的数据。
表一
实验次数 | 液体的密度ρ/kgm-3 | 物体浸在液体中的体积V/cm3 | 物体的重力G/N | 测力计的示数F/N | 浮力F浮 /N |
1 | 水 | 40 | 2 | 1.6 | 0.4 |
2 | 50 | 2 | 1.5 | 0.5 | |
3 | 60 | 2 | 1.4 | 0.6 | |
4 | 酒精 | 40 | 2 | 1.7 | 0.3 |
5 | 50 | 2 | 1.6 | 0.4 | |
6 | 60 | 2 | 1.5 | 0.5 | |
7 | 浓盐水 | 40 | 2 | 1.5 | 0.5 |
8 | 50 | 2 | 1.4 | 0.6 | |
9 | 60 | 2 | 1.3 | 0.7 |
①分析实验序号为1、2、3的三组实验数据,可以得出初步结论:猜想_____是正确的;
②分析实验序号为____的三组实验数据,可以得出初步结论:浮力的大小与液体的密度有关;
③实验采用的实验方法是______法;
(3)同学们进行交流时发现:在不同液体中,即使物体浸在液体中的体积不同,物体也能受到一样大的浮力。他们根据测量数据,又计算出物体排开液体的重力,与物体受到的浮力大小进行比较,如表二所示:
表二
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | … | 9 |
物体排开液体的重力G排/N | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.3 | … | 0.7 |
浮力F浮/N | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.3 | … | 0.7 |
比较表二中的数据,他们发现∶物体所受的浮力大小跟________相等。
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【题目】市场上支持无线充电的智能手机和充电器大部分采用“Qi”规格。如图所示,Qi技术的原理是,电流流过送电线圈产生磁场,受电线圈靠近该磁场时就会产生电流,给智能手机充电,下列实验与受电线圈处工作原理是相同的是( )
A.
B.
C.
D.
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【题目】杆秤是一种用来测量物体质量的工具。小金尝试做了如图所示的杆秤。在秤盘上不放重物时,将秤砣移至O点提纽处,杆秤恰好水平平衡,于是小金将此处标为0刻度。当秤盘上放一个质量为2kg的物体时,秤砣移到B处,恰好能使杆秤水平平衡,测得OA= 5cm,OB= 10cm。
(1)计算秤砣的质量。_______
(2)小金在B处标的刻度应为_______ kg。若图中OC= 2OB,则C处的刻度应为_______ kg。
(3)当秤盘上放一个质量为2kg的物体时,若换用一个质量更大的秤砣,移动秤砣使杆秤再次水平平衡时,其读数____(选填“<” 或“>”)2kg,由此可知一杆杆秤不能随意更换秤砣。
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【题目】如图所示,在水平桌面上用手指压铅笔尖,铅笔在竖直位置处于静止状态.下列分析正确的是
A.手指对笔尖的压力与桌面对铅笔的支持力是一对相互作用力
B.铅笔受到的重力与桌面对铅笔的支持力是一对平衡力
C.笔尖对手指的压强一定大于铅笔对桌面的压强
D.手指对笔尖的压力是由于手指的形变而产生的
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【题目】2019年4月23日,在中国海军建军70周年纪念日上举行了海军阅兵仪式。展示了中国海军的军威。如图所示是最新入列的“101南昌舰”。下列说法正确的是
A. 舰艇雷达发射和接收的是超声波
B. 舰艇甲板上有凹凸不平的纹路是为了减小摩擦
C. 舰艇对水的压力与水对舰艇的浮力是一对平衡力
D. 舰艇上加装质最为50吨的装备,排水体积增加50m3
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【题目】在测量小灯泡的电功率时,电源电压为4.5V,小灯泡上标有“2.5V”字样。
(1)经分析在如图甲的电路中有一根导线链接错误,请在连接错误的导线上打“×”,并用蓝色笔补画出一根导线连接成正确的电路。
(________)
(2)电路更正正确后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,小灯泡不亮,移动滑片,电流表示数有变化,而电压表与小灯泡无变化,此时电路中存在的故障是___________。
(3)请在虚线框中设计出实验收集数据的表格;
(________)
(4)电路连接正确后,从滑动变阻器接入电路的最大阻值开始记录数据,得到小灯泡的I﹣U图像如图乙,则小灯泡的额定功率是_____W。由图可知,小灯泡的实际功率随实际电压的增大而_____。
(5)小明认为利用该电路还可以探究出导体中电流和导体两端电压成正比,小刚认为这种说法不合理,理由是_____________。
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【题目】如图所示是我国海军某舰队的“强国号”潜水艇在海水中悬浮、上浮、漂浮的训练过程。下列对此潜水艇分析正确的是( )
A.悬浮和漂浮时受到的浮力相等
B.漂浮时排开的海水所受的重力最小
C.上浮过程中所受浮力逐渐变大
D.漂浮时潜水艇底部所受海水压强最大
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【题目】如图甲所示,实心物体A漂浮在水面上,现利用电动机通过滑轮组拉动A,使A向下运动(运动过程中始终未碰到定滑轮)。此过程中,电动机拉力F做的功W随时间t的变化图象如图乙所示。已知A的体积为0.1m3,密度为0.4×103kg/m3,动滑轮重为300N。不计绳重、摩擦和水的阻力,g取10N/kg。下列说法中正确的是( )
A.物体A向下运动过程中,电动机拉着绳子的力逐渐变大
B.物体A受到的最大浮力为400N
C.物体A向下运动的最小速度为0.2m/s
D.物体A向下运动过程中,滑轮组机械效率的最大值为82.4%
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