【题目】如图所示,高为0.3米的柱形容器中盛满水,置于水平面上.
①若容器底面积为1×10﹣2米2 , 求水的质量m.
②求距容器底部0.1米高处的液体压强p.
③现有A、B两物体,如表所示.若将A、B分别浸没在该容器的水中,容器对地面压强的增加量分别为△pA、△pB , 求△pA与△pB的比值.
物体 | 体积 | 密度 |
A | 3V | 2ρ水 |
B | V | 5ρ水 |
【答案】解:①容器中水的体积:V水=Sh=1×10﹣2m2×0.3m=3×10﹣3m3 ,
由ρ= 得,m=ρ水V水=1×103kg/m3×3×10﹣3m3=3kg,
②水的深度h=0.3m﹣0.1m=0.2m,
水产生的压强:p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1960Pa;
③将A、B分别浸没在该容器的水中,容器对地面压强的增加量之比:
△p甲:△p乙= :
=(2ρ水3V﹣ρ水3V)g:(5ρ水V﹣ρ水V)g=3:4.
答:①水的质量是3kg;
②求距容器底部0.1米高处的液体压强为1960Pa;
③将A、B分别浸没在该容器的水中,容器对地面压强的增加量△pA与△pB的比值为3:4.
【解析】①根据容器的高和底面积计算出水的体积,利用密度公式计算水的质量;②先求出水的深度,利用p=ρgh计算水产生的压强;③利用放热物体后,对桌面产生的压力差和容器底面积分别表示出压强变化量,可求比值.
【考点精析】掌握压强的大小及其计算和液体的压强的计算是解答本题的根本,需要知道压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa);液体内部压强的公式:p=ρgh ρ指密度,单位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,单位:m,压强单位(Pa) 注意:h 指液体的深度,即某点到液面的距离.
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【题目】在图所示的电路中,电源电压保持不变.灯L、电阻R可能出现了故障,闭合电键S后:
①若灯L发光,则三个电表中示数一定大于零的是表.
②若灯L不发光,则三个电表中示数可能等于零的是表.
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【题目】如图(a)所示,轻质薄壁圆柱形容器甲置于水平地面,底面积为3S,容器高0.25米,内盛0.15米深的水.
(1)若容器的底面积为5×10﹣2米2 , 求容器中水的质量m.
(2)求0.05米深处水的压强p.
(3)现有面积为S、密度为6ρ水圆柱体乙,如图(b)所示,在乙上方沿水平方向切去高为△h的部分A(△h<0.3米),将A放入容器甲中(A与甲底部没有密合),并将此时的容器置于剩余圆柱体B的上方中央.
①若要使水对容器底部的压强p水最大,求切去部分A高度的最小值△h小 .
②求此时水对容器底部的压强p水与地面受到的压强p地的比值 .
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【题目】为了探究小球静止在斜面上时,沿斜面向上的拉力F的大小与哪些因素有关,小红用两个所受重力G不同的光滑小球甲、乙和弹簧测力计等器材按图(a)、(b)进行实验,然后改变斜面与水平面的倾角θ继续实验,如图(c)、(d)所示.(G甲<G乙 , θ1<θ2<θ3 , F1<F2<F3<F4)
①由图(a)、(b)及相关条件可得出的初步结论是:小球静止在斜面上时, , F越大.
②由图(b)、(c)、(d)及相关条件可得出的初步结论是:小球静止在斜面上时, .
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【题目】某小组同学研究柱形物体浸入液体的过程中液体对容器底部压力的变化情况,他们将高H为0.15米、横截面积为S的圆柱体挂在测力计下,并将其逐步浸入同一容器的液体中(液体不溢出),如图所示,记录其下表面到水面的距离h,计算出相邻两次实验中h的变化量△h,并测得容器底部受到液体的压力F液 , 将数据记录在表一中.然后,他们变换液体重复实验,将数据记录在表二中.(已知:ρ1>ρ2)
表一(液体密度为ρ1)
实验 | h | F液 | △h | △F液 |
1 | 0 | 20.0 | 0.01 | 1.0 |
2 | 0.01 | 21.0 | ||
3 | 0.02 | 22.0 | 0.02 | 2.0 |
4 | 0.04 | 24.0 | ||
5 | 0.05 | 25.0 | 0.03 | 3.0 |
6 | 0.08 | 28.0 | ||
7 | 0.15 | 35.0 | 0.01 | 0 |
8 | 0.16 | 35.0 |
表二(液体密度为ρ2)
实验 | h | F液 | △h | △F液 |
9 | 0 | 20.0 | 0.01 | 0.8 |
10 | 0.01 | 20.8 | ||
11 | 0.02 | 21.6 | 0.02 | 1.6 |
12 | 0.04 | 23.2 | ||
13 | 0.05 | 24.0 | 0.03 | 2.4 |
14 | 0.08 | 26.4 | ||
15 | 0.15 | 32.0 | 0.02 | 0 |
16 | 0.17 | 32.0 |
(1)分析比较实验序号1~6或9~14中△F液与△h的数据及相关条件,可得出的初步结论是: .
(2)分析比较实验序号1~6和9~14中△F液与△h的数据及相关条件,可得出的初步结论是: .
(3)分析比较实验序号7、8或15、16中的数据及相关条件,发现数据与上述的结论不相符合,简述数据与小红结论不符的原因 .
(4)请进一步综合分析表一、表二的相关数据,并归纳得出结论.
该小组同学认为物体浸入液体的过程中容器底部受到液体压力的增加量△F液除了与h和液体种类有关之外,可能还与物体自身的形状有关,为了验证自己的想法,需添加的器材为 .
器材:
圆柱体甲 高 H=0.15米 横截面积 2S;
正方体乙 边长H=0.15米 横截面积 S;
圆柱体丙 高 H=0.2米 横截面积 S.
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【题目】某班同学在“探究水的某种特性”的实验中,对水的体积和质量的测量方法进行了改进,同学们先用天平测出注射器的质量,再用它分别抽取10 cm3、15 cm3、20 cm3的水,分别称出注射器与水的总质量,下表是其中一个组的“探究水的某种特性”的实验记录表(测得注射器的质量为11 g)
(1)使用天平时,首先把天平放在水平桌面上,把游码移到横梁标尺左端的“0”刻度线处,若向右调节左侧横梁平衡螺母,使指针对准了分度盘中央刻度线.则调节平衡螺母前,左盘与右盘的位置相比较高的是_______盘.
(2)对实验记录表中的数据进行分析可以发现水的_____________是不变的,从而发现了水的一种特性.
(3)受此实验启发,小豪不称质量,在家里测量了冰的密度.他先用注射器抽取27 mL的纯净水,再放进冰箱速冻,等水完全结冰后,小豪从冰箱中取出的注射器如图所示,则水结冰后的体积为_______mL.小豪所测得冰的密度为_______g/cm3(保留1位小数).
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【题目】下表为小明同学做“研究弹簧的长度与拉力关系”的实验记录数据:
(1)请帮小明同学填写漏掉的数据___________(填在表格中)
(2)由数据可知,弹簧的原长L0是_______cm;
(3)分析数据可以得出的结论是_________;
(4)这项研究在实际中的应用是_____________;
(5)小明作出了如图所示的三个F﹣L图象,其中___________图是正确的.
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【题目】如图所示装置说明在进行的实验名称是:“验证”,由(b)、(c)两图可以得出力的大小.在“探究平面镜成像的特点”实验中,为得到蜡烛A的像与蜡烛A到镜面的距离关系,需将蜡烛A放在位置进行多次实验;若蜡烛B与蜡烛A的像无法重合,实验中存在的问题可能是:(填合理选项).
①玻璃板没有竖直放置
②蜡烛A到平面镜的距离较小
③蜡烛A和蜡烛B不等大.
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【题目】某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0 , 测量未知电阻Rx阻值,图中不能实现测量Rx阻值的电路图是( )
A.
B.
C.
D.
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