练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 初中物理 > 题目详情
    17．如图甲，水平放置的平底柱形容器A．不吸水的正方体木块B，边长为10cm，静止在容器中央．质量体积忽略的细线一端固定在容器底部，另一端固定在木块底面中央，且细线的长度L=9cm，现缓慢向容器中加水，当加入1200cm3的水时，木块B对容器底部的压力刚好为0．如图乙，此时容器中的水深度为6cm．求：
    （1）此时容器底部所受水的压强？
    （2）木块B的重力？
    （3）若继续缓慢向容器中加水，当容器中水的总体积为4620cm3时，停止加水，如图丙，此时将与B相连的细线剪断，当木块静止时，水对容器底部压强的变化量是多大？（整个过程中无水溢出，不计绳子长度变化）

    分析 （1）根据p=ρ水gh计算此时容器底部所受水的压强；
    （2）木块B对容器底部的压力刚好为0，则F浮=GB，由此计算木块B的重力；
    由V排+V水=S容h计算容器的底面积；
    （3）根据水的体积求出木块B浸入水的体积，进一步求细绳剪断前、剪断后排开水的体积变化，知道容器底面积，可求水深的变化量，再利用液体压强公式求容器底所受压强改变量．

    解答 解：
    （1）由题知，容器中的水深度为6cm，此时容器底部所受水的压强：
    p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.06m=600Pa；
    （2）当加入1200cm3的水时，水深h=6cm，木块B对容器底部的压力刚好为0，即木块恰好漂浮，
    木块排开水的体积：V排=SBh=10cm×10cm×6cm=600cm3，
    木块B的重力：GB=F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×600×10-6m3=6N；
    由图乙知，V排+V水1=S容h，
    容器的底面积：S容=$\frac{{V}_{排}+{V}_{水1}}{h}$=$\frac{600c{m}^{3}+1200c{m}^{3}}{6cm}$=300cm2；
    （3）由图丙知，细线被拉直，所以木块下表面以下水的体积为：V1=S容L=300cm2×9cm=2700cm3，
    木块下表面以上水的体积为：V2=V水2-V1=4620cm3-2700cm3=1920cm3，
    设此时木块浸入水的深度为h′，则V2=（S容-S木）h′，
    所以木块浸入水的深度：h′=$\frac{{V}_{2}}{{S}_{容}-{S}_{木}}$=$\frac{1920c{m}^{3}}{300c{m}^{2}-10cm×10cm}$=9.6cm，
    此时木块排开水的体积为：V排′=S木h′=10cm×10cm×9.6cm=960cm3；
    若将细线剪断木块将上浮，当木块静止时漂浮，
    细绳剪断前、剪断后，排开水的体积变化量：△V排=V排′-V排=960cm3-600cm3=360cm3，
    则水的深度变化量：△h═$\frac{△{V}_{排}}{{S}_{容}}$=$\frac{360c{m}^{3}}{300c{m}^{2}}$=1.2cm=0.012m，
    所以水对容器底部压强的变化量：△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.012m=120Pa．
    答：（1）此时容器底部所受水的压强是600Pa；
    （2）木块B的重力6N；
    （3）将与B相连的细线剪断，当木块静止时，水对容器底部压强的变化量是120Pa．

    点评 本题为力学综合题，考查了学生对重力公式、密度公式、液体压强公式、阿基米德原理、物体的漂浮条件等知识的掌握和运用，能计算出细绳剪断前后水深变化是本题的关键．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：初中物理 来源： 题型：计算题

    7．如图所示，小倩同学的质量是50kg，她提了质量为l0kg的一桶水给树苗浇水，桶中水深h为20cm，提水时手的受力面积为8cm2，人的双脚站立时与地面的接触面积是400cm2 （g取10N/kg）
    求：（1）水对桶底的压强是多大？
    （2）提水时手受到的压强是多大？
    （3）小倩提着这桶水在地面上行走时，对地面的压强是多大？

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    8．用一个动滑轮和一个定滑轮将一个重120N的物体匀速提升（不计动滑轮重和摩擦），所用最小拉力为（　　）
    A．30NB．40NC．60ND．120N

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    5．如图所示的装置为某科技活动小组自制的温度计和气压计，其中图乙（选填“甲”或“乙”）是自制气压计，小组成员拿着这个自制气压计从高层18楼走到1楼，观察到玻璃管内水柱的高度将减小（选填“增大”、“减小”或“不变”）．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：作图题

    12．如图，有两条光线射向凸透镜，分别作出它们的折射光线．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：计算题

    2．如图甲所示，一个不计外壁厚度且足够高的柱形容器放在水平桌面上，容器中立放着一个底面积为100cm2、高为12cm均匀实心长方体木块A，A的底部与容器底用一根细绳连在一起．现慢慢向容器中加水，当加入1.8kg的水时，木块A对容器底部的压力刚好为0，如图乙所示，此时容器中水的深度为9cm．已知细绳长度为L=8cm，ρ水=1.0×103kg/m3），求：
    （1）当木块A对容器底部的压力刚好为0时，A受到的浮力．
    （2）木块A的密度．
    （3）若继续缓慢向容器中加水，当容器中的水的总质量为4.5kg时，停止加水，如图丙所示．此时将与A相连的细绳剪断，求细绳剪断前、剪断后木块静止时，水对容器底部压强的变化量．（整个过程中无水溢出）
    （4）将绳子换为原长为8cm的轻质弹簧（不计弹簧的体积），从容器中没有水稻A刚好浸没，需加多少kg的水，此时，弹簧拉力为多大？（在一定范围内，弹簧受到的拉力每增大1N，弹簧的长度就伸长1cm）

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    9．李明同学利用浮力知识测量物体A的密度．他把物体A挂在弹簧测力计下，如图甲所示，静止时测力计的示数为10N；当把A浸没在水中，如图乙所示，静止时测力计的示数为6N，此时物体A受到的浮力为4N；物体A的密度为2.5×103kg/m3．（g取10N/kg）

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：计算题

    6．“业余侦探”小聪在水平地面上发现了嫌疑人逃跑时留下的一串足迹，小聪测出了一枚足印的面积为250cm2，为了测量压强．他在紧挨鞋印旁边的地面上用压力测力计竖直向下压一个薄垫片，垫片重忽略不计．垫片与地面的接触面积为5cm2，当垫片下陷深度与鞋印的深度相同时，测力计示数为15N．根据以上数据，
    试求：（g取10N/kg）
    （1）垫片对地面的压强．
    （2）“嫌疑人”的质量．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    7．下列数据的估测，其中基本符合实际情况的是（　　）
    A．中学生站立时对地面的压强约为1000pa
    B．成人正常步行的速度大约为1.2m/s
    C．一般中学生的质量大约为200kg
    D．用手托住两个鸡蛋的力大约为10N

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案