练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 初中物理 > 题目详情
    3．A、B、C是由密度为ρ=3.0×103kg/m3的某种合金制成的三个实心球，A球的质量mA=90g；E和F是两个完全相同的木块，其质量mE=mF=340g；若把B和C挂在轻质杠杆两端，平衡时如图甲所示，其中MN：ON=4：1．若用细线把球和木块系住，放入底面积为400cm2的圆柱形容器中，在水中静止时如图乙所示．在图乙中，E有一半体积露出水面，F浸没水中（水的密度为1.0×103kg/m3，g取10N/kg，杠杆、滑轮与细线的质量以及它们之间的摩擦忽略不计）．求：

    （1）E木块的体积是多少？
    （2）求B和C的质量各为多少kg？
    （3）若将A球与E相连的细线以及C球与F相连的细线都剪断，E和F重新静止后，水对容器底部的压强变化了多少？

    分析 （1）把E和A看做一个整体，根据物体漂浮时，浮力与重力相等进行分析；
    （2）根据杠杆平衡条件结合动滑轮的特点列出关系式；
    根据图乙，将F、B、C看做一个整体，根据悬浮时浮力与重力相等，列出关系式；
    将两个关系式联立并代入已知条件便可求出；
    （3）求出E、F漂浮在水面上时排开水的体积与原来相比，结合容器底的底面积求出水的液面高度的变化，根据公式p=ρ液gh求出压强的变化．

    解答 解：（1）GE=GF=mEg=340×10-3kg×10N/kg=3.4N，
    GA=mAg=90×10-3kg×10N/kg=0.9N，
    VA=$\frac{{m}_{A}}{{ρ}_{A}}$=$\frac{90×1{0}^{-3}kg}{3×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=0.3×10-4m3，
    将E、A看做一个整体，因为漂浮，则：
    ρ水g（$\frac{1}{2}$VE+VA）=GE+GA，
    即：1.0×103kg/m3×10N/kg×（$\frac{1}{2}$VE+0.3×10-4m3）=3.4N+0.9N
    解得：VE=8×10-4m3；
    （2）由图甲知，根据杠杆平衡条件得：
    2mBg•ON=mCg•OM，
    因：MO：ON=3：1
    即：2mB×ON=mC×3ON
    则mB=1.5mC
    由图乙知，F、B、C悬浮在水中，将F、B、C看做一个整体，则：
    ρ水g（VF+VB+VC）=GF+GB+GC
    即：1.0×103kg/m3×10N/kg×（8.0×10-4m3+$\frac{{m}_{B}}{ρ}$+$\frac{{m}_{C}}{ρ}$）=3.4N+mB×10N/kg+mC×10N/kg，
    则：1.0×103kg/m3×（8.0×10-4m3+$\frac{1.5{m}_{C}}{3×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$+$\frac{{m}_{C}}{3×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$）=0.34kg+1.5mC+mC
    解得：mC=0.276kg
    mB=1.5mC=1.5×0.276kg=0.414kg；
    （3）把E、F、A、B、C看做一个整体，原来都漂浮，浮力等于所有物体的总重力；
    若将线剪断，则E、F、B漂浮在水面，A、C沉入水底，此时整体受到的浮力减小，且
    VA=0.3×10-4m3=3×10-5m3；
    VC=$\frac{{m}_{C}}{{ρ}_{C}}$=$\frac{0.276kg}{3×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=9.2×10-5m3；
    △F浮=（GA+GC）-ρ水g（VA+VC）
    =（0.09kg+0.276kg）×10N/kg-1.0×103kg/m3×10N/kg×（3×10-5m3+9.2×10-5m3）
    =3.66N-1.22N
    =2.44N；
    则△V排=$\frac{△{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{2.44N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=2.44×10-4m3；
    则△h=$\frac{△{V}_{排}}{S}$=$\frac{2.44×1{0}^{-4}{m}^{3}}{400×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=0.0061m，
    由于液面下降，所以压强减小，则：
    △p=ρ水g△h=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.0061m=61Pa．
    答：（1）E木块的体积是8×10-4m3；
    （2）B的质量为0.414kg；C的质量为0.276kg；
    （3）E和F重新静止后，水对容器底部的压强减小了61Pa．

    点评 此题考查了杠杆平衡条件的应用及浮力公式的应用，解决此题的关键是掌握杠杆平衡条件，将图2中的物体作为一个整体，根据浮力和重力相等的关系列出关系式，同时涉及到了密度的知识．

    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：选择题

    13．信阳市的街头出现了越来越多的共享单车，如图所示，不仅能很好的解决出行最后公里问题，而且低碳环保．关于自行车下列说法正确的是（　　）
    A．自行车的车座宽大是为了减小压力
    B．车圈为铝合金材质，可减轻质量，但车的惯性不会改变
    C．行车时车轮和地面间的摩擦是滑动摩擦
    D．人骑车前行，人相对于自行车是静止的

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：计算题

    14．小芳家有个电热水器，说明书上有工作原理示意图（如图甲）该热水器有“加热”和“保温”两档，试求：

    （1）该电路处于加热档时，总功率为1100W，A、B指示灯电阻很小可忽略不计，将电热水器内2L水从25℃加热到100℃用时100min，则此电热水器的加热效率是多少？
    （计算结果保留到1%，C水=4.2×103J/（kg•℃），ρ水=1.0×103kg/m3）
    （2）若R1和R2的阻值不随温度的变化，处于保温档时，R1的功率是44W，求电阻R2的阻值．
    （3）某次实际工作时，小芳关闭家中其他电器，单独让电热水器工作，在图乙所示的电能表上，发现2min电能表转盘转了42转，此时电热水器的实际功率是多少？

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    11．将规格都是“220V  100W”的一台电风扇、一台电视机和一把电熨斗分别接入家庭电路中，通电时间相同，下列有关说法中，错误的是（　　）
    A．三个电器产生的热量一样多B．电流通过三个电器做功一样多
    C．三个电器消耗的电能一样多D．电熨斗产生的热量最多

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    18．在如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变，当滑动变阻器R的滑片P由中点向右移动时，下列判断中正确的是（　　）
    A．电流表示数增大，电压表的示数减小
    B．电流表和电压表的示数都减小
    C．电流表的示数增大，电压表的示数不变
    D．电压表与电流表的示数的比值增大

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    8．在测定“小灯泡额定电功率”的实验中，小红所在的实验小组用的电源电压为6V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω，所用滑动变阻器R（20Ω   1A）．他们所设计的实物电路如图甲所示．

    （1）请你用笔画线代替导线，将实物电路甲补充完整．（导线不能交叉）
    （2）小红同学闭合开关，移动滑片P到某一位置时，电压表示数如图乙所示为2V；若她想测量小灯泡的额定功率，应将图甲中滑片P向右（选填“左”或“右”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
    （3）小红同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图丙所示的I-U图象，根据图象信息，计算出小灯泡的额定功率是0.5W．
    （4）若闭合开关，发现小灯泡不亮，电流表无示数，但电压表有示数，分析故障的原因是灯泡断路．
    （5）利用所测数据计算小灯泡正常发光时灯丝的电阻为12.5Ω，在多次测量中还发现：当电压表的示数增大时，电压表与电流表的示数之比增大（选填“增大”、“减小”或“不变”），造成这一现象的原因是灯丝的电阻随温度的升高而变大．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    15．如图用一细绳拴住体积为0.6dm3重为4N的木块，使它浸没在水中，此时绳的拉力为2N；若剪断细绳，当木块静止时水面将下降 （选填“上升”、“下降”或“不变”）．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    12．当入射光线与镜面的夹角为30度时，入射角是60度，反射角是60度．镜面使光线传播方向改变了60度．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    13．如图所示的电流表接0～0.6A的量程时，电流表的示数为0.14A；此时电流表的分度值为0.02A；若接的是0～3A时，示数为0.7A；分度值为0.1A．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案