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【题目】如图所示,放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重6N,底面积100cm2,弹簧测力计的挂钩上挂着重为27N的金属块,现将金属块浸没水中,容器内水面由20cm上升到30cm.(g取10N/kg)求:
(1)金属块未放入水中时(如图甲所示),容器底部受到的水的压强.
(2)金属块的密度.
(3)金属块浸没水中静止后弹簧测力计的示数.
(4)金属块浸没水中后(未与底部接触,如图乙所示),容器对桌面的压强.
【答案】(1)2×103Pa;(2)2.7×103kg/m3;(3)17N;(4)3600Pa.
【解析】(1)金属块未放入水中时,容器底部受到的水的压强:
p1 =ρ水gh1 =1.0×103 kg/m3×10N/kg×0.2 m=2×103 Pa;
(2)金属块的质量:m金=G金/g=27N/10N/kg=2.7kg,
根据题意知道,容器底面积S容=100cm2 =0.01m2 ,
金属块浸没在水中,则金属块的体积等于金属块排开水的体积:
V金=V排=S容△h=S容(h2 -h1)=0.01m2×(0.3m-0.2m)=0.001m3,
故金属块的密度为:ρ金=m金/V金=2.7kg/0.001m3=2.7×103 kg/m3 ;
(3)金属块浸没水中时受到重力和浮力及弹簧秤的拉力,且F浮=G-F,金属块浸没水中时受到的浮力为: F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×0.001m3 =10N,
所以弹簧测力计的示数:F=G金-F浮=27N-10N=17N;
(4)当金属块浸没水中后,桌面受到的压力等于容器重力、原来水的重力和金属块排开的水的重力之和,容器中的水的重力为:
G水=m水g=ρ水gV水=ρ水gS容h1=1.0×103 kg/m3×10N/kg×0.01m2×0.2m=20N,
此时容器对桌面的压力为:F=G容+G水+G排=G容+G水+F浮=6N+20N+10N=36N,
容器对水平桌面的压强为:p2 =F/S=36N/0.01m2=3600Pa
点睛:本题考查了压强、液体压强计算公式的应用、阿基米德原理的应用和力的平衡关系的应用,解决压强问题时,首先明确研究对象是液体还是固体,以选择相应的压力、压强公式,属于力学综合题。
【题型】计算题
【结束】
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【题目】电热饮水机有加热和保温两种工作状态(由机内温控开关S0自动控制),从说明书上收集到下表数据及如图所示的电路图.
(1)在饮水机中加满20℃的水,如果将水烧开,水需要吸收多少热量?[当时气压为一标准大气压;ρ水=1.0×103kg/m3;c水=4.2×103J/(kg℃)]
(2)电阻R2的阻值是多少?
(3)在用电高峰,电路中的实际电压降为200V,这时饮水机加热时的实际功率为多大?
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【题目】为控制用地面积,充分利用建筑空间,新型车位采用多层停车,每层高约2.5m,如图所示,若升降机在30s内,把质量为1200kg的小车从一层升到二层停车位,小车每个轮胎 与车位平台的接触面积为4×10-3m2。求:
(1)小车对车位平台的压强;
(2)升降机对小车做功的功率。
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【题目】小勇同学是班级的实验“小老师”,他在测量额定电压是2.5V小灯泡电功率的实验。
(1)为完成实验,请用笔画线代替导线,将甲图连接完整。
(_____)
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至最右端。若开关闭合后,发现无论怎样调节滑动变阻器,小灯泡发光较暗且亮度一直不变,则故障原因__________________。
(3)故障排除后,调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示,此时通过小灯泡的电流为___________A,小灯泡此时的电功率为___________W。若要测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向右移动,直到电压表示数为___________V为止。
(4)移动滑动变阻器的滑片,记下多组电流表示数及对应的电压表示数,并画出图丙所示的I-U图象,从图象可以计算出小灯泡的额定功率为___________W。
(5)小勇继续调节滑动变阻器的过程中,小灯泡突然熄灭了,电压表示数___________(选填“变大”“变小”或“不变”),经检查发现灯丝烧断。
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【题目】在探究“凸透镜成像规律”的实验中。
(1)老师让同学将凸透镜正对着天花板上亮着的日光灯并上下移动,直到平放在水平桌面上的白纸上得到清晰的日光灯的像,此时用刻度尺测出像到凸透镜的距离为10.0cm,则该凸透镜的焦距近似为_____cm。
(2)将蜡烛、凸透镜、光屏依次摆在光具座上,为了使蜡烛的像成在光屏中央,应调节烛焰和光屏的中心位于凸透镜的_____上。
(3)如图甲所示,光屏上呈现清晰的像,此像的性质是倒立_____的实像,这是_____(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)的成像原理。
(4)如图乙,保持蜡烛位置不变,移动透镜至16cm刻度线处,则人眼应按图中
_____(选填“A”、“B”或“C”)观察方法可观察到烛焰的像。
(5)如图丙,在烛焰和凸透镜之间放一副眼镜,发现光屏上原来清晰的像变模糊了,将光屏向透镜移近适当距离后光屏上再次呈现清晰的像,则该眼镜是_____眼镜(选填“近视”或“远视”)。
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【题目】(8分)小华同学利用图甲所示装置对100g冰加热,他每隔相同时间记录一次温度计的示数,并观察物质的状态.图乙是他根据记录的数据绘制的温度﹣时间图象,根据图象可知:
(1)冰属于 (选填“晶体”或“非晶体”);
(2)在BC阶段物质处于 状态(选填“固体”、“液体”或“固液共存”);
(3)设相同时间内物质吸收的热量相同,则BC阶段物质共吸收了 J的热量(c冰=2.1×103J/kg℃,c水=4.2×103J/kg℃);
(4)图丙是另一位同学在完成同一实验时绘制的温度-时间图象,老师认为他的C段数据有问题,老师做出这样的判断的依据是 .
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【题目】小明家电能表如图所示,他家同时使用的用电器总功率不能超过 W。将某用电器单独接在该表上工作10min,电能表上的转盘转过300转。该用电器在上述时间内消耗的电能为 J,它的电功率是 W。
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【题目】在测量未知电阻Rx的实验中,提供的实验器材有:电源(电源两端电压不变且未知)、电流表、电压表、滑动变阻器、阻值已知的定值电阻R0等。同学们设计了如图所示的几种测量电路,在不拆改电路的前提下,能够测量出待测电阻Rx阻值的是
A. B.
C. D.
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【题目】科学研究中常常发现某一问题的两个相关的量(x,y)之间存在一定的关系,且可用图线表示。下列相关的最之间符合如图所示关系的是
A. 同一物体的质量与体积的关系
B. 物体吸热时,物体的温度与时间的关系
C. 同一导体中通过的电流与该导体两端的电压关系
D. 物体浸入水中时,物体受到水的浮力与排开水的体积大小的关系
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【题目】如图所示是某家用电热水器的简化电路图,温控开关 S 可根据水温自动切换加热和保温两种状态,R1、R2是发热电阻,热水器主要参数如下表.[水的比热容为 4.2×103J(kg·℃)]
额定功率 | 220V | 容积 | 30L |
加热功率 | 2000W | 保温功率 | 800W |
①开关 S 跳至_________触点位置时,热水器进入保温状态。水箱内装满水时,水的质量为_________kg.
②R2 的阻值为多大________?
③水箱中装满初温为 25℃的水,加热 35 min 使温度升高到 55℃,水需要吸收多少热量___________?
④在上述加热状态下,热水器正常工作 35 min 需消耗多少电能________? 加热效率是多少__________?
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