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11.如圖所示,一個(gè)金屬圓柱體放在平底容器中,當(dāng)向容器中逐漸加水時(shí),金屬圓柱體容器底部的壓力F隨水的深度h變化的關(guān)系如圖乙所示.
①金屬圓柱體的密度是多少kg/m3?
②加水前,金屬圓柱體對(duì)容器底的壓強(qiáng)是多少pa?

分析 (1)從圖象中可以看出,當(dāng)水的深度為0時(shí),容器底部受到的壓力等于圓柱體的重力,可求圓柱體重力,再利用G=-mg求圓柱體的質(zhì)量;當(dāng)水深達(dá)到15cm后,水深再繼續(xù)增加,金屬圓柱體容器底部的壓力不變,即G-F大小不變,可得受到的浮力不變,此時(shí)圓柱體全浸入,可求圓柱體受到的浮力,再利用阿基米德原理求排開(kāi)水的體積,即圓柱體的體積,利用密度公式求圓柱體的密度;
(2)當(dāng)水深達(dá)到15cm后,水深再繼續(xù)增加,金屬圓柱體容器底部的壓力不變,可知圓柱體的高度為15cm,利用p=FS=GS=mgS=\frac{ρVg}{S}=\frac{ρShg}{S}=ρgh求金屬圓柱體對(duì)容器底的壓強(qiáng).

解答 解:
(1)從圖象中可以看出,當(dāng)水的深度為0時(shí),容器底部受到的壓力等于圓柱體的重力,圓柱體重力G=20N,圓柱體的質(zhì)量m=\frac{G}{g}=\frac{20N}{10N/kg}=2kg;
當(dāng)水深達(dá)到10cm后,水深再繼續(xù)增加,金屬圓柱體容器底部的壓力不變,F(xiàn)=G-F,此時(shí)圓柱體受到的浮力F=G-F=20N-15N=5N,
由FVg=ρVg得:
圓柱體的體積:
V=\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}=\frac{5N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}=5×10-4m3
圓柱體的密度:
ρ=\frac{m}{V}=\frac{2kg}{5×1{0}^{-4}{m}^{3}}=4×103kg/m3;
(2)當(dāng)水深達(dá)到10cm后,水深再繼續(xù)增加,金屬圓柱體容器底部的壓力不變,可知圓柱體的高度h=10cm=0.1m,
金屬圓柱體對(duì)容器底的壓強(qiáng):
p=\frac{F}{S}=\frac{G}{S}=\frac{mg}{S}=\frac{ρVg}{S}=\frac{ρShg}{S}=ρgh=4×103kg/m3×10N/kg×0.1m=4000Pa.
答:(1)金屬圓柱體的密度是4×103kg/m3;
(2)加水前,金屬圓柱體對(duì)容器底的壓強(qiáng)是4000Pa.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了重力公式、壓強(qiáng)公式、阿基米德原理的應(yīng)用,解答的關(guān)鍵是通過(guò)讀取圖象,獲取有價(jià)值的信息,有一定的難度.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題

1.如圖是研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)裝置,為了便于實(shí)驗(yàn)操作,導(dǎo)體ab棒應(yīng)選擇輕質(zhì)的鋁(鋁/鐵) 制棒.實(shí)驗(yàn)時(shí),要使檢流表的指針擺動(dòng),應(yīng)先閉合開(kāi)關(guān),然后讓導(dǎo)線ab左右(上下/左右)運(yùn)動(dòng).

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2.如圖甲是小紅“測(cè)量滑輪組的機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)裝置.

(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)小紅沿豎直方向勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì),使鉤碼上升10cm,彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖甲所示,其拉力為2.4N,若每個(gè)物塊重2N,則滑輪組的機(jī)械效率為83.3%.
(2)小紅做完實(shí)驗(yàn),通過(guò)和其他小組交流,了解到滑輪組的機(jī)械效率η與動(dòng)滑輪重G動(dòng)有關(guān)系,接著她改變動(dòng)滑輪重,提升同一物體進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),獲得數(shù)據(jù)并繪制出如圖乙的圖象.由圖象可知:被提升物體所受的重力相同時(shí),動(dòng)滑輪越重,滑輪組的機(jī)械效率越低.若不計(jì)繩重和摩擦,分析圖象中的A點(diǎn)可知,被提升物體所受的重力為3N.

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19.如圖所示,某工人用動(dòng)滑輪勻速將水桶提高2米,水桶所受重力為150牛,滑輪重力為10牛,不計(jì)繩重和摩擦,求:
(1)工人拉繩子所用拉力F的大�。�
(2)拉力做的功W;
(3)如果物體上升速度為1米/秒,則拉力的功率為多少千瓦?

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

6.某班同學(xué)在探究“動(dòng)能的大小與什么因素有關(guān)”時(shí),提出了如下猜想:
猜想一:動(dòng)能的大小可能與物體的質(zhì)量有關(guān);
猜想二:動(dòng)能的大小可能與物體的密度有關(guān);
猜想三:動(dòng)能的大小可能與物體的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān).
為了驗(yàn)證同學(xué)們的猜想,老師提供了如下器材:刻度尺、長(zhǎng)木板、小木塊、四個(gè)金屬球(①100g的鐵球、②100g的鋁球、③50g的鐵球、④50g的銅球),所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.

(1)請(qǐng)將驗(yàn)證猜想一的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路補(bǔ)充完整.
選取金屬球①和③(選填球的序號(hào)),分別讓其從斜面上同一高度從靜止開(kāi)始滾下,通過(guò)比較木塊被撞后移動(dòng)的距離,判斷球動(dòng)能的大�。�
(2)驗(yàn)證猜想三時(shí),如果第1次實(shí)驗(yàn)中,木塊運(yùn)動(dòng)到了長(zhǎng)木板的末端之外,在不更換實(shí)驗(yàn)器材的條件下,解決的辦法是降低球開(kāi)始下滾時(shí)的高度.

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16.將重為200N的物體勻速舉高30cm,做60J功,用W=Gh公式.

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3.一個(gè)鐘或表通過(guò)下列元件成像后,觀察到的像中指針轉(zhuǎn)動(dòng)方向是順時(shí)針的是( �。�
①豎放的平面鏡中看對(duì)面墻面上的鐘
②通過(guò)凸透鏡看掛在二倍焦距之外的鐘
③通過(guò)凸透鏡看放在一倍焦距內(nèi)的表
④通過(guò)小孔成在光屏上的鐘.
A.①②③④B.②③④C.③④D.

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20.密度0.25×103kg/m3木塊,在水中最多可以承受幾倍的本身重力且不下沉?

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20.如圖所示,已知R1=10Ω,閉合開(kāi)關(guān)后,當(dāng)滑片置于滑動(dòng)變阻器的中點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)為0.15A,當(dāng)滑片置于A點(diǎn),此時(shí)電流表的示數(shù)為0.3A,求:
(1)電源電壓;
(2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值;
(3)將滑片置于B點(diǎn)后通電1min,則在1min內(nèi)R1產(chǎn)生的電熱是多少?

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