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一个密度为0.6×103kg/m3的木块,体积为0.02m3,用绳子系在底面积为1000cm2的柱形容器底,使木块完全没入水中,如图所示.求:(1)此时木块所受的浮力是多少?(2)绳子的拉力是多少?(3)剪断绳子,木块静止后,容器底所受压强改变了多少?

【答案】分析:(1)知道木块的体积(浸没水中排开水的体积),利用阿基米德原理求木块受到的浮力;
(2)知道木块的体积和密度,利用密度公式和重力公式求木块重,而木块重加上绳子的拉力等于木块受到的浮力,据此求绳子的拉力;
(3)木块漂浮时所受的浮力等于它自身的重力,可得浮力的大小,根据阿基米德原理求排开水的体积,可求排开水的体积变化,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)木块受到的浮力:
FgVgV=1×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N,
(2)GgV=0.6×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=120N,
∵G+F=F
∴F=F-G=200N-120N=80N,
(3)漂浮时,
F′=G=120N,
∵F′=ρgv
则V′===0.012m3
△V=0.02m3-0.012m3=0.008m3
水深变化:
△h===0.08m,
△p=ρg△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa.
答:(1)此时木块所受的浮力是200N;
(2)绳子的拉力是80N;
(3)剪断绳子,木块静止后,容器底所受压强改变了800Pa.
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、力的合成的掌握和运用,能求出水深变化是本题的关键.
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

让液体在管道中流动,液体可以看作是由片液层组成的,各片液层之间存在着摩擦,产生液体内部的阻力,这就是液体的粘滞性.小王用长度相同的细管来研究液体的粘滞性,在温度相同的情况下,通过实验测得1s内通过细管的液体体积如下:
实验序号 液体种类 细管半径/mm 细管两端压强差 通过细管的液体体积/mm3
1 1 P 100
2 1 P 2
3 2 P 1600
4 2 P 32
5 3 P 8100
6 1 2P 200
7 1 3P 300
(1)在小王用油做的实验中,若细管的半径是3mm,1s内通过细管的油的体积是40.5mm3,则细管两端的压强差是多少?
(2)由于液体的粘滞性,使得在流体中运动的物体要受到流体阻力,在一般情况下,半径为R的小球以速度v运动时,所受的液体阻力可用公式f=6πηRv表示.一个密度为ρ、半径为R的小球,在密度为ρ0、粘滞系数为η的液体中由静止自由下落时的v-t图象如图所示,请推导出速度vr的数学表达式.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

让液体在管道中流动,液体可以看作是由片液层组成的,各片液层之间存在着摩擦,产生液体内部的阻力,这就是液体的粘滞性.小王用长度相同的细管来研究液体的粘滞性,在温度相同的情况下,通过实验测得1s内通过细管的液体体积如下:
实验序号液体种类细管半径/mm细管两端压强差通过细管的液体体积/mm3
11P100
21P2
32P1600
42P32
53P8100
612P200
713P300
(1)在小王用油做的实验中,若细管的半径是3mm,1s内通过细管的油的体积是40.5mm3,则细管两端的压强差是多少?
(2)由于液体的粘滞性,使得在流体中运动的物体要受到流体阻力,在一般情况下,半径为R的小球以速度v运动时,所受的液体阻力可用公式f=6πηRv表示.一个密度为ρ、半径为R的小球,在密度为ρ0、粘滞系数为η的液体中由静止自由下落时的v-t图象如图所示,请推导出速度vr的数学表达式.

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科目:初中物理 来源:江苏模拟题 题型:填空题

由于流体的粘滞性,使得在流体中运动的物体要受到流体阻力。若一个密度为ρ、半径为R的小球在密度为ρ0、粘滞系数为η的液体中(足够深),由静止自由下落时的v-t图像如图所示。在一般情况下,半径为R的小球以速度v运动时,所受的流体阻力可用公式f=6πηRv表示.则小球在流体中运动时,速度越大,受到的阻力_________ (选填:越小、越大或保持不变);若浮力不计,当球下落速度达到恒定时,球的重力_________ 球受到流体的阻力的大小(选填:大于、小于或等于)

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

第十四届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题

一、(14分)1998年某地区遭受特大洪涝灾害。为了抗洪抢险,急需在20h内从甲地调运65t钢材到乙地。现仅剩下一艘满载时排水量为80t的货船,船身(包括船员)质量约17t,已知甲、乙两地的水路距离为80km,船行驶的平均速度为lOkm/h(不计水流速度)。

    (1)请你设计一个完成此项任务的可行性方案;

    (2)通过分析、计算,找出最佳方案。(钢材的密度为7.9×103kg/m3)

    

二、(18分)图l为一种电磁炉的原理示意图。它是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,磁化铁磁材料制成的烹饪锅,在锅体形成无数小的涡流(感应电流)而产生焦耳热。同时,被磁化的铁磁材料分子因摩擦、碰撞而发热。从而使锅体自身发热达到加热食物的目的。

  (1)使用电磁炉加热食物时,不产生明火,无烟尘,无废气,清洁、安全、高效、节能。请写出电磁炉在使用中可能涉及的物理知识(只写名称不写内容,不少于10个可得满分)。

(2)在使用电磁炉时,炉和锅之间的热是由_______传

递给_______的。电磁炉加热食物的过程中消耗______

____能转化为__________能;若用该电磁炉1次蒸熟

5个馒头需用时间25min,那么,1次只蒸熟1个同样

大小的馒头大约需要________min。

(3)某款电磁炉性能参数如下表所示:

型号

额定电压

额定功率

功率调节范围

温度调节范围

热效率

SC---16

220V50Hz

1600W

450W--1600W

70℃--2400℃

(大于)90%

    根据上表数据,若电磁炉在功率调节和温度调节的范围内,加热温度随功率调节的变化图象是一直线,电磁炉工作电压正常,在1个标准大气压下,烧开一锅质量为3kg、温度为22℃的水最多需要多少时间(不计锅吸热及热散失)?

    

三、(18分)有人在夏季用简易晒水箱给水加热用来淋浴,这不仅能节省能源,而且很方便。李明和张华想利用这样的装置估测太阳光对地球表面辐射的强度的大小。也就是说,太阳光垂直照射地球表面时,地球表面单位时间单位面积所获得的能量是多少。实验装置如图2所示,晒水箱内部是被涂黑的,箱体外加了保温层,上面开口并盖有透明玻璃板。

    在估测之前要首先弄清,透过玻璃板的太阳光能量究竟占太阳辐射到玻璃板上的能量的百分之几?李明和张华各拿一块实验用的玻璃板,把阳光反射到墙上的同一个地方,他们发现,两块反射光斑重叠处的强度,和太阳光直接射到地上的强度差不多。

    (1)透过玻璃板的太阳光能量占太阳辐射到玻璃板上的能量的百分之几?你在得出这个结论时做了什么假设?假设的根据是什么?

    (2)请你帮助他们设计实验方案,并写出具体的实验步骤。

    (3)请你对这个实验方案的可行性做出评价。

    

四、(18分)用电流表和电压表测电流和电压时,通常并不考虑仪表本身电阻对待测电路的影响,而将其视为“理想仪表”,即认为电流表的内电阻为零,电压表的内电阻为无限大。实际上,电流表和电压表都有一定电阻值,因而我们可以把电流表看成一个能显示通过自身电流大小的其阻值很小的电阻;可以把电压表看成一个能显示自身两端电压大小的其阻值很大的电阻。所以,把电流表或电压表接入待测电路时,就相当于在待测电路中串联一个电阻,或并联一个电阻。这样,电流表两端就要有一定的电压,电压表中就要通过一定的电流,因此实际上很难同时精确地测出待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流。

    1.现有一个量程为0.6A,内电阻为0.13Ω的电流表,能否用它测量某电路两端的电压?若不能,请说明理由。若能,请说明用它能测量的最大电压值。

    2.现要精确测量一个阻值约为8Ω的电阻Rx,实验室提供下列器材。

    ·电流表A1:量程100mA,内电阻r1=4Ω

    ·电流表A2:量程500mA,内电阻r2=750Ω

    ·电压表V:量程10V,内电阻r3=10kΩ

    ·变阻器R0:阻值约10Ω·定值电阻R1:阻值为10kΩ

    ·电池E:两端电压约l.5V

    ·开关s、导线若干个

(1)选出你测量时所需的适当器材,并在虚线方框中画出电路图。

(2)需要测量哪些物理量?根据所测物理量,写出被测电阻Rx的表达式。

    

五、(16分)图3甲是使用汽车打捞水下重物的示意图。汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度v=0.2m/s向右运动。图3乙是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t变化的图象。设t=0时汽车开始提升重物,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,g取10N/kg。求:

    (1)圆柱形重物的质量;(2)圆柱形重物的密度;(3)打捞前,圆柱形重物上表面所受的水的压力。

    

六、(16分)图4为一种电饭煲的工作原理图。下面是王宁同学对电饭煲工作原理的研究,请你也参与共同探讨。

  按下、扳起电饭煲的开关,有一种“粘连”“吸引”的感觉,取出饭锅,发现电饭煲的底部有一个凸起物.它可以上下弹动,能被磁铁吸引。王宁同学通过用

这个电饭煲做米饭和烧水来研究它的工作情况,请回答他在使用过程中发现的如下问题。

    (1)图4中只有两根外接导线,这样的用电器有什么危害?应当怎样加以完善?

    (2)将三脚插头插入电源插座,不用按开关,指示灯就发亮,按下开关后,指示灯亮度不变。此时为什么开关对指示灯的亮度没有影响?

    (3)电饭煲工作了15min,会出现大量“白气”,这些“白气”是怎样形成的?

    (4)电饭煲工作了25min,听到“啪”的一声,指示灯不亮了。以此推测,感温软磁体的磁性可能受什么因素影响?怎样影响?

    (5)听到“啪”的一声后又过了l0min,指示灯又发光,一会儿指示灯又熄灭了。分析在相同条件下,不同种类金属的热胀冷缩程度是否一样?

    (6)要想获得恒温的温水,你可以怎样做?

    (7)电饭煲使用较长一段时间后,常常在饭未完全熟透时就“跳闸”,这样就会出现“夹生饭”,请问这种情况电饭煲可能在什么地方出现了故障?为什么?

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科目:初中物理 来源: 题型:阅读理解

第十四届全国初中应用物理知识竞赛复赛试题

一、(14分)1998年某地区遭受特大洪涝灾害。为了抗洪抢险,急需在20h内从甲地调运65t钢材到乙地。现仅剩下一艘满载时排水量为80t的货船,船身(包括船员)质量约17t,已知甲、乙两地的水路距离为80km,船行驶的平均速度为lOkm/h(不计水流速度)。

    (1)请你设计一个完成此项任务的可行性方案;

    (2)通过分析、计算,找出最佳方案。(钢材的密度为7.9×103kg/m3)

    

二、(18分)图l为一种电磁炉的原理示意图。它是利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场,磁化铁磁材料制成的烹饪锅,在锅体形成无数小的涡流(感应电流)而产生焦耳热。同时,被磁化的铁磁材料分子因摩擦、碰撞而发热。从而使锅体自身发热达到加热食物的目的。

  (1)使用电磁炉加热食物时,不产生明火,无烟尘,无废气,清洁、安全、高效、节能。请写出电磁炉在使用中可能涉及的物理知识(只写名称不写内容,不少于10个可得满分)。

(2)在使用电磁炉时,炉和锅之间的热是由_______传

递给_______的。电磁炉加热食物的过程中消耗______

____能转化为__________能;若用该电磁炉1次蒸熟

5个馒头需用时间25min,那么,1次只蒸熟1个同样

大小的馒头大约需要________min。

(3)某款电磁炉性能参数如下表所示:

型号

额定电压

额定功率

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温度调节范围

热效率

SC---16

220V50Hz

1600W

450W--1600W

70℃--2400℃

(大于)90%

    根据上表数据,若电磁炉在功率调节和温度调节的范围内,加热温度随功率调节的变化图象是一直线,电磁炉工作电压正常,在1个标准大气压下,烧开一锅质量为3kg、温度为22℃的水最多需要多少时间(不计锅吸热及热散失)?

    

三、(18分)有人在夏季用简易晒水箱给水加热用来淋浴,这不仅能节省能源,而且很方便。李明和张华想利用这样的装置估测太阳光对地球表面辐射的强度的大小。也就是说,太阳光垂直照射地球表面时,地球表面单位时间单位面积所获得的能量是多少。实验装置如图2所示,晒水箱内部是被涂黑的,箱体外加了保温层,上面开口并盖有透明玻璃板。

    在估测之前要首先弄清,透过玻璃板的太阳光能量究竟占太阳辐射到玻璃板上的能量的百分之几?李明和张华各拿一块实验用的玻璃板,把阳光反射到墙上的同一个地方,他们发现,两块反射光斑重叠处的强度,和太阳光直接射到地上的强度差不多。

    (1)透过玻璃板的太阳光能量占太阳辐射到玻璃板上的能量的百分之几?你在得出这个结论时做了什么假设?假设的根据是什么?

    (2)请你帮助他们设计实验方案,并写出具体的实验步骤。

    (3)请你对这个实验方案的可行性做出评价。

    

四、(18分)用电流表和电压表测电流和电压时,通常并不考虑仪表本身电阻对待测电路的影响,而将其视为“理想仪表”,即认为电流表的内电阻为零,电压表的内电阻为无限大。实际上,电流表和电压表都有一定电阻值,因而我们可以把电流表看成一个能显示通过自身电流大小的其阻值很小的电阻;可以把电压表看成一个能显示自身两端电压大小的其阻值很大的电阻。所以,把电流表或电压表接入待测电路时,就相当于在待测电路中串联一个电阻,或并联一个电阻。这样,电流表两端就要有一定的电压,电压表中就要通过一定的电流,因此实际上很难同时精确地测出待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流。

    1.现有一个量程为0.6A,内电阻为0.13Ω的电流表,能否用它测量某电路两端的电压?若不能,请说明理由。若能,请说明用它能测量的最大电压值。

    2.现要精确测量一个阻值约为8Ω的电阻Rx,实验室提供下列器材。

    ·电流表A1:量程100mA,内电阻r1=4Ω

    ·电流表A2:量程500mA,内电阻r2=750Ω

    ·电压表V:量程10V,内电阻r3=10kΩ

    ·变阻器R0:阻值约10Ω·定值电阻R1:阻值为10kΩ

    ·电池E:两端电压约l.5V

    ·开关s、导线若干个

(1)选出你测量时所需的适当器材,并在虚线方框中画出电路图。

(2)需要测量哪些物理量?根据所测物理量,写出被测电阻Rx的表达式。

    

五、(16分)图3甲是使用汽车打捞水下重物的示意图。汽车通过定滑轮牵引水下一个圆柱形重物,在整个打捞过程中,汽车以恒定的速度v=0.2m/s向右运动。图3乙是此过程中汽车拉动重物的功率P随时间t变化的图象。设t=0时汽车开始提升重物,忽略水的阻力和滑轮的摩擦,g取10N/kg。求:

    (1)圆柱形重物的质量;(2)圆柱形重物的密度;(3)打捞前,圆柱形重物上表面所受的水的压力。

    

六、(16分)图4为一种电饭煲的工作原理图。下面是王宁同学对电饭煲工作原理的研究,请你也参与共同探讨。

  按下、扳起电饭煲的开关,有一种“粘连”“吸引”的感觉,取出饭锅,发现电饭煲的底部有一个凸起物.它可以上下弹动,能被磁铁吸引。王宁同学通过用

这个电饭煲做米饭和烧水来研究它的工作情况,请回答他在使用过程中发现的如下问题。

    (1)图4中只有两根外接导线,这样的用电器有什么危害?应当怎样加以完善?

    (2)将三脚插头插入电源插座,不用按开关,指示灯就发亮,按下开关后,指示灯亮度不变。此时为什么开关对指示灯的亮度没有影响?

    (3)电饭煲工作了15min,会出现大量“白气”,这些“白气”是怎样形成的?

    (4)电饭煲工作了25min,听到“啪”的一声,指示灯不亮了。以此推测,感温软磁体的磁性可能受什么因素影响?怎样影响?

    (5)听到“啪”的一声后又过了l0min,指示灯又发光,一会儿指示灯又熄灭了。分析在相同条件下,不同种类金属的热胀冷缩程度是否一样?

    (6)要想获得恒温的温水,你可以怎样做?

    (7)电饭煲使用较长一段时间后,常常在饭未完全熟透时就“跳闸”,这样就会出现“夹生饭”,请问这种情况电饭煲可能在什么地方出现了故障?为什么?

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