【题目】一个质量为4kg、底面积为2.0×10﹣2m2的金属块B静止在水平面上,如图甲所示.
现有一边长为lA=0.2m的立方体物块A,放于底面积为0.16m2的圆柱形盛水容器中,把B轻放于A上,静止后A恰好浸没入水中,如图乙所示.(已知水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3 , A的密度ρA=0.5×103kg/m3 , 取g=10N/kg)求:
(1)B对水平面的压强;
(2)把B从A上取走后(如图丙所示),A浮出水面的体积;
(3)把B从A上取走后,水对容器底部压强改变了多少;
(4)把B从A上取走,水的重力做功多少.
【答案】
(1)B的重力:GB=mBg=4kg×10N/kg=40N;B对水平面的压强:pB= = =2×103Pa
答:B对水平面的压强为2×103Pa
(2)取走B后,A漂浮在水面上,由GA=F浮可知,
ρAgVA=ρ水gV排
V排= VA= ×0.2m×0.2m×0.2m=4×10﹣3m3;
则A浮出水的体积:V露=VA﹣V排=8×10﹣3m3﹣4×10﹣3m3=4×10﹣3m3
答:把B从A上取走后(如图丙所示),A浮出水面的体积为4×10﹣3m3
(3)设液面高度变化为△h,原来水深为h,容器底面积为S,由于水的总量保持不变,故
hS﹣VA=(h﹣△h)S﹣V排
化简可得,△h= = =0.025m;
压强变化量:△p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.025m=2.5×102Pa
答:把B从A上取走后,水对容器底部压强改变了2.5×102Pa
(4)设A上升的高度为a,如下图所示:
则有a+ lA+△h=lA
a= lA﹣△h= ×0.2m﹣0.025m=0.075m,
下降的水可等效为物块A上升部分的体积,则这部分水的质量:m=ρ水 a=1.0×103kg/m3×(0.2m)2×0.075m=3kg,
重心下降的高度:h′= △h+ lA+ a= (0.025m+0.2m+0.075m)=0.15m;
水的重力做功:WG=mgh′=3kg×10N/kg×0.15m=4.5J.
答:把B从A上取走,水的重力做功为4.5J
【解析】(1)先根据G=mg求出B的重力,然后根据压强公式求出B对水平面的压强;(2)把B从A上取走后,A处于漂浮状态,根据浮力等于重力得出排开水的体积与A体积的关系,最后根据A的体积和排开水的体积求出A浮出水面的体积;(3)利用水的体积总量不变求出水高度的变化量,然后根据△p=ρg△h求出水对容器底部压强的改变量;(4)利用水的总量不变求出水上升的高度,然后利用密度公式求出水的质量,求出水重心下降的高度,最后根据W=mgh即可求出水的重力做功.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用压强的大小及其计算和液体的压强的计算的相关知识可以得到问题的答案,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.
科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】如图甲所示,R1的阻值是20Ω,滑动变阻器R2消耗的功率P与其电阻R2的关系图象如图乙所示,则R2消耗的最大功率是( )
A.0.45W
B.0.50W
C.0.80W
D.0.90W
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科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】在探究“阻力对物体运动的影响”实验中,在水平木板上先后铺上粗糙程度不同的毛巾和棉布;让小车从斜面顶端由静止滑下,如图1所示,观察和比较小车在毛巾表面,棉布表面和木板表面滑行的距离.
(1)实验中每次均让小车从斜面顶端由静止滑下的目的是:使小车每次在水平面上开始滑行时速度大小___________(选填“相等”或“不相等”);
(2)实验中是通过改变________________来改变小车所受阻力大小的.
(3)实验中发现:小车在毛巾表面上滑行的距离最短,在木板上滑行的距离最远,说明小车受到的阻力越小,速度减小得越______________(选填“快”或“慢”).
(4)推理:本实验中,如果小车在水平面上滑行时受到的阻力为零,它将做_____________.
(5)在此基础上,牛顿总结了伽利略等人的研究成果概括出牛顿第一定律,请问:牛顿第一定律_____________________(选填“能”或“不能”)直接由实验得出.
(6)通过上面的探究后,小明再想考如下的问题,如图2所示,摆球从A点由静止释放摆到右侧最高点C时,如果摆球所受的力忽然全部消失,则摆球将_______________(选填“往回摆”“静止”或“做匀速直线运动”.)
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科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】小胡为了测量一个保温瓶里所装热水的温度,将很少的热水倒入烧杯,然后用如图所示的 方法去测量热水的温度.小明发现后指出小胡的测量方法有下列几点做得不对,小明的观点中有一点是错误的,它是( )
A. 不能将热水倒入烧杯,这样会使测量出的温度偏低
B. 水倒得太少,温度计的玻璃泡不能完全浸没
C. 读数时,视线应与刻度线对齐,不能斜视
D. 读数时,应该先将温度计从热水中取出,以提高测量的准确度
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科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】我国是一个严重缺水的国家,人均淡水资源仅为世界平均水平的,且地区分布极不均衡. 以下对水资源的利用不恰当的是( )
A. 实现工业废水的达标排放
B. 推广家用节水器具
C. 农业灌溉引用工业或生活废水
D. 提高废水的重复利用率
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【题目】如图甲所示,实验小组的同学设计了一种测量温度的电路.已知电源电源为6V且保持不变,R0是定值电阻,Rt是热敏电阻,其阻值随温度变化的图象如图乙所示.电流表采用“0~0.3A”的量程.
(1)当环境温度是40℃时,电流表的示数为0.2A,求此时Rt消耗的电功率及R0的电阻值;
(2)该电路能测量的最高温度是多少.
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【题目】小明阅读到以下的材料:在几千米高的山上,如果没有高压锅,连一顿熟饭都煮不了,这是由于水的沸点随气压改变的缘故。为了验证沸点与气压间存在怎样的关系,小明设计了以下实验方案并加以实施。
(实验一):用酒精灯加热烧瓶的水,如图a,用温度计测得水将要沸腾到沸腾过程中温度随时间的变化如下表格所示:
时间/分 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 |
温度/℃ | 70 | 78 | 86 | 91 | 102 | 102 | 102 |
由数据可知,当时烧瓶内气压_____(填“大于”、“小于”或“等于”)1个标准大气压。
(实验二):烧瓶中的水沸腾(如图a所示)后移去酒精灯,水停止沸腾;待水温降低一些后将大注射器接到烧瓶口上(如图b所示).向外拉注射器活塞,看到水重新沸腾。
(1)上述实验中水为什么重新沸腾__________;
(2)若利用图c装置来验证“气压增大时,液体沸点升高”,当瓶内水沸腾后,小明该如何操作________。
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科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】为了探究“伽利略温度计”的工作过程,课题小组的同学根据相关资料。自制了如图甲所示的测温装置,图中A为一只小塑料瓶,B为玻璃管,通过一个软木塞与A连通,管的下端竖直插在一个大水槽中。使玻璃管内外的水面有一高度差h。
(1)经过讨论,有以下两种预测结果:预测一:环境温度越高,h越小;
预测二:环境温度越高,h越大;你支持哪种预测?___,理由是____。
(2)与图乙中的常见温度计相比,图甲温度计除了携带不方便外,其它不足之处有____(写出其中一点)
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科目:初中物理 来源: 题型:
【题目】下列估测经验最接近实际的是( )
A.乒乓球台高约为760cm
B.一元硬币的质量约为50g
C.成年人正常行走1.2m用时约1s
D.近几年石家庄冬季平均气温约10°C
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