【题目】如图所示,水平放置的平底柱形容器A的底面积为S,高为h容, 不吸水的正方体木块B,密度为ρ木,边长为a,静止在容器底部。质量体积忽略不计的细线,一端固定在容器底部,另一端在木块底部中央,且线长为L,已知水的密度为ρ ,ρ木<ρ , a+L<h容,求:
⑴在甲图中作出未加水时B物体的受力示意图。
⑵向容器底缓慢加水至注满容器(如图乙)的过程中,分段讨论写出当加水质量为m时,B物体所受浮力的表达式。
⑶作出浮力F浮随加水质量m变化的图象(温馨提示:标出特殊点的坐标)。
【答案】(1)(2)ρ浮gV浮=ρga3[ρS(L+a)-pa3≤m≤ρSh容-Pa3](3)
【解析】解:(1)未加水时B物体静止在容器底部,受竖直向下的重力和容器底竖直向上的支持力,两个力是一对平衡力,大小相等,方向相反,作用在一条直线上。受力示意图如下:
(2)加水至木块刚好对容器底无压力时,即木块刚好漂浮,则F浮=G,即
解得:。
①当时,此时容器内水的深度:
,
木块排开水的体积: ,
则木块受到的浮力: ;
②当时,此过程木块一直处于漂浮状态,则此过程木块受到的浮力:
; (
)
③当时,此过程木块受到的浮力:
; (
)
④当L+a≤h≤h容时,此时木块处于完全浸没状态。
则木块受到的浮力:
;(
)
(3)由(2)可知,浮力F浮随加水质量m变化图像如下:
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【题目】列出下列各过程中的能量转化过程:
(1)电炉子工作:________________;
(2)卫星由近地点到远地点:________________;
(3)打气时气筒发热:________________;
(4)电机带动机器运转:________________。
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【题目】在“阿基米德解开王冠之谜”的故事中,若王冠的质量为490 g,浸没在水中时,排开了40 g的水,ρ金=19.3×103 kg/m3 , 通过计算回答:
(1)王冠所受的浮力是多大?
(2)王冠的体积是多少?
(3)王冠是纯金的吗?
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【题目】某家庭需要将50 kg、初温为10 ℃的水加热到50 ℃作为生活用水,他们利用煤气灶烧水,需要燃烧0.8 kg的煤气。这些水从10 ℃加热到50 ℃需要吸收的热量为____J,0.8 kg的煤气完全燃烧放出的热量为____J,煤气灶烧水的效率为____。(c水=4.2×103J/(kg℃),q煤气=4.2×107J/kg)
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【题目】在卫生间里洗过热水澡后,室内的玻璃镜面变得模糊不清,过了一段时间,镜面又变得清晰起来.镜面上发生的这两种现象的物态变化是( )
A.先液化,后汽化
B.先汽化,后液化
C.只有液化
D.只有汽化
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【题目】小明家电热水器的简化电路图如图所示,S1是手动开关,置于热水器水箱外部;S2是温控开关,置于热水器水箱内部,当水温低于设定温度t ℃时自动闭合,达到t ℃时自动断开;Rl和R2均为用来加热且阻值不变的电热丝。使用时,手动闭合开关S1,电热水器开始工作。电热水器部分参数如表所示:[水的比热容为4.2×l03J/(kg℃)].
(1)将初温20℃的一满箱水加热至设定温度,水吸收的热量是4.2×l06 J,则设定温度是多少?
(2)假设将初温20℃的一满箱水加热至设定温度用了50 min,则电热水器的效率是多少?
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【题目】小明学习了热学知识后,知道水的比热容为4.2×103J/〔kg·℃〕,他想估算一下他家每天烧水、做饭需要的热量,于是小明仔细记录好家里每天烧水、做饭、炒菜需要的时间,并把它折算成烧水的时间,相当于每天将40kg、20℃的水烧到70℃。
(1)小明家每天烧水、做饭、炒菜需要多少热量?
(2)已知普通煤的热值是3×107J/kg,那么小明家每天烧水、做饭、炒菜需要2千克的煤,2kg煤完全燃烧可以放出多少热量?
(3)求小明家煤炉的效率。
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【题目】关于运动和力下列说法正确的是( )
A.行驶中的汽车,若突然关闭发动机,车立即就停止运动
B.物体受平衡力作用,不一定处于静止状态
C.抛出去的实心球,上升过程受到平衡力的作用
D.用力推木块,木块会运动,而不用力就会停下来,说明力是维持物体运动的原因
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