【题目】如图所示,水平桌面上放置一质量不计的薄壁圆柱形容器,其底面积为200cm2,容器侧面靠近底部的位置有一个由阀门K控制的出水口,物体A是边长为10cm的正方体,用不可伸长的轻质细线悬挂放入水中静止,此时有的体积露出水面,细线受到的拉力为12N,容器中水深为18cm。已知细线能承受的最大拉力为15N,物体A不吸水,g取10N/kg,求:
(1)物体A有体积露出水面时受到的浮力;
(2)物体A的密度;
(3)打开阀门放水,当细线刚好达到最大拉力时,立即关闭阀门K,容器对桌面的压强。
【答案】(1)8N;(2)2×103kg/m3;(3)1500Pa
【解析】
(1)物体A的体积
VA=(0.1m)3=1×10-3m3
物体A有体积露出水面时受到的浮力
(2)对物体A受力分析,A受到重力、浮力和拉力,A的重力
A的密度
(3)物体原来浸入水中的深度
h=(1-)×0.1m=0.08m
当细线刚好达到最大拉力时,A受到的浮力
A排开水的体积
=500cm3
A浸入水中的深度
=0.05m
水下降的深度
Δh=h-h浸=0.08m-0.05m=0.03m
后来水的深度
h'=0.18m-0.03m=0.15m
容器内水的体积
V水=200×10-4m2×0.15m-0.1m×0.1m×0.05m=0.0025m3
容器内水的重力
容器对桌面的压强
答:(1)物体A有体积露出水面时受到的浮力是8N;
(2)物体A的密度是2×103kg/m3;
(3)打开阀门放水,当细线刚好达到最大拉力时,立即关闭阀门K,容器对桌面的压强是1500Pa。
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【题目】许多大桥被损坏的一个重要原因是过往车辆严重超载。为了能抓拍超载车辆,小明及其物理兴趣小组成员决定为大桥管理者设计一个“汽车超载记录器”来进行监控管理,如图18甲为该超载记录器原理图。已知电源电压U=10V,线圈电阻R0=10Ω,保护电阻R1=15Ω,Rx为压敏电阻,当车辆驶入被检测路段时,其阻值随它受到的压力变化的情况如图乙所示,当电压表示数达到或超过4V时,继电器的衔铁被吸下,工作电路中的照相机就开始工作,抓拍超载车辆。(g取10N/kg)试问:
(1)在控制电路中,当压敏电阻Rx受到的压力增大时,电磁铁的磁性将__(选填“增强”“减弱”或“不变”)。
(2)当工作电路开始拍照时,控制电路中的电流多大?__
(3)当一辆总质量为15t的大货车过桥时,请通过计算判断工作电路中的照相机是否工作?__
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【题目】在平静的室内水池旁边,小明用一支激光笔把光斜射向水面,光束与水面夹角为35°,发现同时照亮了池底的A点和墙上的B点。其光路的侧视图如图所示:
(1)请在图中补充光路图,画出A点大致位置和墙上的B点所在位置;
(________)
(2)反射角为______(填写具体度数)
表:该激光从空气射向水中,入射角与折射角的大小关系;
入射角 | 10° | 20° | 30° | 40 | 50° | 60° | 70 | 80 | 90° |
折射角 | 7.5° | 14.9° | 22.0° | 28.8° | 35.1° | 40.5° | 44.8° | 47.6° | 48.6° |
(3)小明查得光从空气射向水中,入射角与折射角的大小关系如上表,则小明这一次照射的折射角最接近下列中的________(选填以下对应的字母)
A.25° B.38° C.43.1°
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【题目】某实验小组测某种液体密度,设计了两种实验方案,请你阅读后回答问题:
方案一:①用调节好的天平测出空烧杯的质量m1:
②向烧杯内倒入适量液体,再测出烧杯和液体的总质量m2;
③把烧杯内的液体全部倒入量筒内,读出量筒内液体的体积为V1:
④根据测得的数据算出该液体密度。
方案二:①在烧杯内倒入适量的液体,用调节好的天平测出烧杯和液体总质量m3=50g;
②将烧杯内的部分液体倒入量筒内,读出量筒内液体的体积V2:
③测出烧杯和剩余液体的总质量m4:
④根据测得的数据算出该液体密度。
(1)实验原理:_________;
(2)按方案______进行测量,实验结果要更精确一些:如果选择另一种方案,测得的密度值_________( 选填“偏大”或“偏小”);
(3)如图为方案二的实验数据,请设计记录实验数据的表格,并将方案二中的所有实验数据和处理后的数据填入表格_____。
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【题目】用如图甲所示的实验装置探究烧杯内的某种物质熔化时温度的变化规律。实验过程中,电热棒的功率保持恒定。
(1)某时刻温度计的示数如图甲所示,此刻物质的温度是______℃;
(2)根据实验数据描绘出加热过程中烧杯内物质的温度随时间变化图像如图乙所示,t2时刻该物质处于______态( 选填“固”、“液”或“固液共存”);
(3)比较t2与t3时刻的内能。____时刻杯内物质的内能较大,理由是______。
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【题目】电动平衡车是一种时尚的代步工具,如图所示,小明站在该双轮电动平衡车上时,如果车与小明的总质量为80kg,车轮与地面的总接触面积为200cm2,小明骑着它在水平路面上2min匀速行驶了600m,双轮车受到地面阻力恒为50N.求:
(1)小明骑平衡车行驶的速度是多少?
(2)骑行过程中电动平衡车对地面的压强;
(3)此过程电动平衡车克服地面阻力做的功。
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【题目】小红利用如图甲所示装置对100g冰加热,她每隔相同时间记录一次温度计示数, 并观察物质的状态,图乙是她根据记录数据绘制的温度一时间图像。
(1)她用温度计测量冰在加热过程中的温度时,主要步骤有:
A.将温度计的玻璃泡与冰充分接触,不要碰到容器底或容器壁;
B.了解冰熔化时的温度,选择一支量程合适的温度计:
C.读取温度计读数时,温度计玻璃泡仍和冰接触;
D.观察温度计的量程和分度值。
上述步骤合理的顺序是______(只填写序号);
(2)如图乙,在5~10min的过程中,物质温度不变,内能______;
(3)某时刻温度如图丁所示,此时温度计读数为______℃;
(4)图丙是另一位同学完成同一实验时绘制的温度时间图像,老师认为他的CD段数据有问题,老师作出这样判断的依据是______。
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【题目】小红发现日常学习和生活中的一些用具的使用方法是“按压式的”。
(1)如图甲所示,小红将一支内有弹簧的圆珠笔向下按压,放手后笔会向上弹起一定高度。为了研究方便,把笔筒化为外壳、内芯和轻质弹簧三部分。弹跳过程出可以分为三个阶段,如图乙所示:
①把笔竖直倒立于水平硬桌面,下压外壳使其下端接触桌面(见位置a);
②由静止释放,外壳竖直上升与静止的内芯碰撞(见位置b);
③碰撞后内芯与外壳以共同的速度一起上升到最大高度处(见位置c)。
下列关于该过程中能量变化的说法正确的是(____)
A.向下按笔的过程中,弹簧的弹性势能减小
B.向下按笔的过程中,笔的重力势能增大
C.笔向上弹起的过程中,笔的重力势能增大
D.笔向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能增大
(2)小红注意到家中洗手液的瓶盖也是按压式的。她打开洗手液瓶盖,看到其中有个按压式吸液结构如图甲所示。它由导液管、进液阀门、弹簧、活塞、出液阀门、出液管、储液筒等组成,如图乙所示。其中进液阀门和出液阀门是塑料小球,进液阀门位于弹簧下端,出液阀门位于活塞上端。
使用的时候,通过手向下按压,活塞向下移动,弹簧被压缩使得进液阀门关闭,出液阀门打开,储液筒里的液体从出液管流出瓶外,当手松开时,弹簧恢复原来的自然状态,使得活塞向上移动,出液阀门关闭,进液阀门打开,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒。这样活塞在圆筒中上下往复运动,不断地把液体“吸”上来,“压”出瓶外。
①按压式瓶盖的工作原理和________原理相同。(选填选项前的字母)
A.船闸 B.活塞式抽水机 C.测量液体内部压强的U形管微小压强计 D.汽油机
②洗手液能被“吸”上来是利用了________________。
③向下按压后松手时,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒,是因为洗手液瓶中气压__________(选填“大于”、“小于”或“等于”)储液筒中气压。
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【题目】为了测量某石块的密度,某学校物理兴趣活动小组的同学利用一只小玻璃杯、一个量筒和适量的水做了如下实验:
(1)在量筒内倒入60cm3的水;
(2)将小玻璃杯开口向上漂浮在量筒内的水面上(如图甲所示),此时水面与84cm3刻线相平;
(3)将石块放入小玻璃杯中,让小玻璃杯漂浮在量筒内的水面上(如图乙所示),此时水面与100cm3刻线相平;
(4)取出小玻璃杯,将石块沉没在量筒内的水中(如图丙所示),此时水面与64cm3刻线相平。根据以上数据可知,小玻璃杯的质量为_____kg;石块的体积是_____m3;石块的密度是_____kg/m3。
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