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17.将一边长是0.1m的实心正方体木块轻轻地放入盛满水的大烧杯内.待木块静止时,露出水面的体积是总体积的$\frac{2}{5}$,如图所示.求:
(1)木块受到的浮力;
(2)木块的密度;
(3)木块下表面受到水的压强.
(4)至少用多大的压力才能将木块全部压入水下?

分析 (1)知道正方体木块的边长,可求木块的体积,知道露出水面的体积和总体积的关系,可求排开水的体积,利用阿基米德原理求浮力;
(2)求出了木块受浮力,根据漂浮条件求木块重,利用G=mg求木块的质量,再利用密度公式求木块的密度;
(3)根据浮力产生的原因(物体上下表面产生的压力差),求出下表面受到的压力,再根据压强公式求木块下表面受到的水的压强
(4)求出全浸入受到的浮力,根据全浸入时木块受浮力等于所加的力和重力相加求所加压力.

解答 解:
(1)V=(0.1m)3=0.001m3
因为V=$\frac{2}{5}$V,
所以V=V=(1-$\frac{2}{5}$)V=$\frac{3}{5}$V=$\frac{3}{5}$×0.001m3=6×10-4m3
木块受到的浮力:
FVg=1×103kg/m3×6×10-4m3×10N/kg=6N;
(2)因为木块漂浮在水面上
所以G=F=6N;
m=$\frac{{G}_{木}}{g}$=$\frac{6N}{10N/kg}$=0.6kg,
ρ=$\frac{{m}_{木}}{V}$=$\frac{0.6kg}{0.001{m}^{3}}$=0.6×103kg/m3
(3)因为F=F-F=F
所以木块下表面受到的水的压力:
F=F=6N,
受力面积S=0.01m2
木块下表面受到的水的压强:
p=$\frac{{F}_{下}}{S}$=$\frac{6N}{0.01{m}^{2}}$=600Pa.
(4))木块全部压入水下受到的浮力:
F′=ρV′g=1×103kg/m3×0.001m3×10N/kg=10N;
将木块全部压入水下,F′=F+G
则至少用的压力:
F=F′-G=10N-6N=4N.
答:(1)木块受到的浮力为6N;
(2)木块的密度为0.6×103kg/m3
(3)木块下表面受到水的压强为600Pa;
(4)至少用4N的压力才能将木块全部压入水下.

点评 本题考查了学生对密度公式、重力公式、阿基米德原理、浮力实质的掌握和运用,虽难度不大,但知识点多、综合性强,但都属于基础,难度不大.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题

7.小强同学利用如图甲装置探究光的折射规律,透明的容器中装入无色透明的水.E、F是两块白色硬纸板可以绕MN向后转折,实验时让激光器发射的一束激光(如图甲所示)沿着硬纸板E表面斜射到水面上.

(1)在实验中使用白色硬纸板能显示光线的传播路径;
(2)从图中可以看出折射光线与入射光线分居在法线的两侧;光从空气中射入水时,折射光线靠近法线;(选填“靠近”、“远离”)
(3)将图中F硬纸板向后折,F板上无(“有”或“无”)折射光线,此时折射光线是(“是”或“否”)存在,该实验步骤想探究:折射光线、入射光线、法线是否在同一平面内;
(4)当光从空气中射入水时,小强同学测得的实验数据如表所示:分析表中数据(“能”“不能”)不能得出折射角小于入射角的结论,理由是:没有探究垂直入射的情况.
实验序号入射角折射角
160°40°
245°32°
330°22°
(5)如图乙所示,表示岸边的人看到水中的鱼的光路图,其中正确的是D.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

8.如图,一辆6轮卡车自身重力为6×105N,卡车中装有质量为12吨的砂石,假设每只轮胎与地面的接触面积恒为0.02m2.(g=10N/kg)则:
(1)卡车对水平地面的压力多大?
(2)卡车对水平地面的压强多大?

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5.小明用如图所示的装置“探究液体内部压强的特点”:
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,二小明却观察到如图甲所示的情景.出现这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压大于(选填“大于”“小于”或“等于”)大气压.调节的方法是:B(选填“A”或“B”)
A.将此时左边支管中高出的液体倒出     B.取下软管重新安装
(2)小明检查压强计的气密性时,用手指按了按探头的橡皮膜,发现U型管两边液柱的高度差变化大(选填“大”或“小”),表明其气密性好.
(3)小明将图乙中金属盒逐渐向容器底移动,发现U型管两边液柱的高度差变化大(选填“大”或“小”),这表明:液体密度一定,液体的压强随深度的增加而增大.
(4)小明保持图乙金属盒的位置不动,向容器内加入一定量的酒精,发现U性两边液柱的高度差变大,他得出结论:液体密度越小,液体压强越大,其结论不正确(选填“正确”或“不正确”),原因是没有控制深度一定.

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12.如图所示,两个底面积不同的圆柱形容器内分别盛有ρa、ρb密度不同的液体.已知距离容器底部均为h的A、B两点的压强相等.现将实心金属球甲、乙分别浸没在左右两液体中,均无液体溢出,此时A点的压强大于B点的压强,则有pa<pb,甲球的体积>乙球的体积.(均填“>”、“<”或“=”)

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2.底面积是125cm2的圆柱形容器内盛有2kg的水,静止在面积为800cm2的水平桌面上,容器的质量为300g,厚度可忽略不计,g取10N/kg
(1)水对容器底的压力和压强;
(2)水的深度;
(3)容器对桌面的压力和压强.

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9.小明同学向称量一个苹果的密度(如图甲所示)的实验时发现苹果不能放入量筒中,他想出了如下的称量方法:

(1)将天平水平放置,将游码放在标尺的左端的0刻线处,调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中央处.
(2)用天平测量出苹果的质量.天平平衡时,右盘中砝码质量及游码在标尺上的位置如图乙所示.苹果的质量是88g.
(3)把苹果浸没在装满水的大烧杯中,将排开的水装入量筒中,如图丙所示.苹果的体积是80cm3
(4)计算出苹果的密度是1.1×103kg/m3
(5)小明又想知道苹果醋密度有多大,于是找来已知弹簧测力计,细线烧杯.
①首先,他将苹果醋倒入烧杯中,将苹果轻轻放入,通过观察苹果在苹果醋中处于下沉(选填“漂浮”、“悬浮”或“下沉”)状态,确定了苹果的密度大于苹果醋的密度.
②取出苹果,用细线将苹果拴在弹簧测力计上,再将苹果浸没在水中,读出弹簧测力计的示数,记为F.
用测得的物理量F结合前面步骤中的测量的苹果的质量和体积,写出苹果醋密度的表达式:ρ苹果醋=$\frac{mg-F}{mg}$•ρ.(苹果的质量和体积分别用m,v表示).

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3.下列数据最接近八年级男生学生实际情况的是(  )
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