【题目】物理小组想利用学到的浮力知识制作一个浮力秤。他们找来一个瓶身为柱状体的空饮料瓶,剪掉瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖系上一块质量适当的石块,然后将其倒置在水桶里,如图甲所示。使用时,只要把被测物体投入瓶中,从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量,请你按要求完成:
甲 乙
(1)写出石块所起的作用_____,并在乙图中画出石块在甲图中所示状态的受力示意图________。
(2)已知被测物体的质量为m,饮料瓶圆柱状部分的半径为r,在浮力秤中放入被测物体后,瓶身浸入的深度增加值为k,通过计算分析,这种浮力秤的质量刻度是否均匀_________。
(3)经测量,该饮料瓶圆柱状部分的直径为8.0cm,当浮力秤中不放被测物体时,水面所对位置为零刻度(如图甲所示)。请根据甲图中左侧标明的长度值,通过计算,在左侧“4”刻度线的右侧给浮力秤标明对应的质量值是______g.(π取3.14,最后结果只保留整数,不必写出计算过程)。
【答案】 可以使浮力秤能够竖直地漂浮在水中 是均匀的 200(201)
【解析】解答:(1)石块受到的重力远大于空饮料瓶受到的重力,所以浮力秤的重心较低,并低于浮力的作用点,如右图所示,当浮力等于重力时,浮力秤将竖直漂浮在水中.如果没有石块,整套装置的重心将会高于浮力的作用点,在浮力和重力的作用下,浮力秤容易歪斜,难以竖直漂浮在水中.所以石块的作用是可以使浮力秤能够竖直地漂浮在水中.此时石块静止受竖直向下的重力,竖直向上的浮力和拉力,如下图所示:
(2)设被测物体的质量为m,饮料瓶圆柱状部分的半径为r,在浮力秤中放入被测物体后,瓶身浸入的深度增加值为h,则浮力秤再次漂浮时,增大的浮力等于增大的重力,即△F浮=G,结合阿基米德原理可得:ρ水gπr2h=mg,可得:h=,因为ρ水、π、r为定值,所以h与m成正比,即这种浮力秤的质量刻度是均匀的;(3)因为h=
,所以m=ρ水πr2h--------①,其中ρ水=1.0×103kg/m3,r=
=4.0cm, h4=4cm,
将以上数据代入①式,可得对应4刻度线的质量值应标记为200g.如下图如所示:
答:(1)石块的作用是可以使浮力秤能够竖直地漂浮在水中;(2)是均匀的;见解答过程;
(3)4刻度线所对应的质量值应分别标为200g.
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【题目】小茜家新购住房刚装修完毕,家中部分照明电路如图所示。验收工程时,小茜闭合了开关S(家中其他用电器均处于断开状态),白炽灯L亮了一段时间熄灭了,她用验电笔分别测试了图中插座的两个孔,发现验电笔都发光。她断开开关S,再次用验电笔测试插座的两个孔,她将观察到(假设故障只有一处)( )
A. 测试两孔时验电笔都发光
B. 测试两孔时验电笔都不发光
C. 只有测试左边的孔时验电笔才发光
D. 只有测试右边的孔时验电笔才发光
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【题目】用如图1所示装置探究萘熔化时温度的变化规律.请回答下列问题:
(1)将装有萘的试管放入水中加热,而不是用酒精灯直接对试管加热,这样做不但能使试管受热均匀,而且萘的温度上升速度较 (选填“快”或“慢”),便于及时记录各个时刻的温度.
(2)除图1所示实验器材外,还需要的实验器材有火柴和 .
(3)萘加热一段时间后,可看到烧杯中有“白气”冒出,“白气”是 (填序号).
A.水蒸气 B.小水珠
(4)图2是萘熔化时温度随时间变化的图象.从开始熔化到完全熔化,大约持续了 分钟.
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【题目】小明同学在做“探究水的沸腾”的活动时,他按如图所示安装了实验仪器
(1)实验过程中记录数据如下表:
时间/min | … | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | … |
温度/℃ | … | 95 | 96 | 97 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 | … |
(2)由上表可知,水的沸点是 ________ ℃.
(3)根据实验数据归纳水沸腾时的一个特点: ________.
(4)在实验时,该同学按实验步骤进行了正确的操作,酒精灯也正常燃烧,但是从开始到水沸腾这段时间过长,请你帮他分析这可能是 ________原因造成的(给出一种原因即可),解决的方法可以是 ________
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【题目】在“测量小灯泡的电阻”实验中,小灯泡的额定电压是2.5V.
甲 乙 丙
(1)请你根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示电路连接完整__________;
(2)小青在接完最后一根导线时,小灯泡立即发光,请你分析产生这一现象的原因是______;
(3)小红在第一次测量时的电压等于2.5V,小灯泡正常发光,请在丙图中画出这时电压表指针的位置______,以后小红继续调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压逐次下降,使灯丝温度不断降低,灯泡变暗直至完全不发光,测量数据如下表所示。从数据可以看出,实验中滑动变阻器的滑片逐渐向____(选“A”或“B”)端滑动,小灯泡不接入电路时,其电阻最接近______Ω。
(4)对比不同电压下的小灯泡电阻值,我们得出结论:随着小灯泡灯丝温度不断降低,小灯泡的电阻_______(选填“逐渐变大”“不变”或“逐渐变小”)
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【题目】如图所示,小明将一枚硬币放在碗底,眼睛在A处恰好看不到它。沿碗壁缓缓向碗中加水,小明在A处又恰好能看到“硬币”,关于这个实验说法正确的是( )
A. 光的传播路径是从空气中斜射到水中,折射光线远离法线
B. 光的传播路径是从水中斜射到空气中,折射光线靠近法线
C. 此时用激光笔对着“硬币”照射,可以照到硬币上
D. 此时用激光笔对着“硬币”下方照射,可以照到硬币上
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【题目】(1)如图11所示,用温度计测量液体的温度,下列哪种操作是正确的__ __,测出的读数如图12所示,则液体温度为 ℃。
(2)①如图13所示,秒表的读数为_ ___s。
②如图14所示,物体的长度为___ _cm。
(3)请你用笔画线代替导线,将如图15所示的实物电路连接完整,使之能完成“用伏安法
测小灯泡的电阻”的实验。
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【题目】我国自主研发的“蛟龙4500”深海潜水器的质量是,长度有8米,高为3.5米,宽度是3米。潜水器被轮船上的机械牵引出水面时的情景如图所示。(
)问:潜水器离开水面沿竖直方向匀速上升12米。
(1)牵引机械对潜水器的拉力有多大?
(2)牵引机械对潜水器所做的功是多少?
(3)假如牵引机械提升时间为2分钟,牵引机械的功率应为多少?
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【题目】如图所示弹簧测力计下挂着一条形磁铁,L是电磁铁。闭合开关S,待弹簧测力计示数稳定后,再缓慢向a端移动滑动变阻器的滑片P.在这一过程中,下列说法正确的是( )
A. 电磁铁的上端为S极 B. 条形磁铁的重力变大
C. 弹簧测力计的示数变小 D. 弹簧测力计的示数变大
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