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【题目】如图所示,置于水平地面的薄壁容器上面部分为正方体形状,边长l1=4cm,下面部分也为正方体形状,边长l2=6cm,容器总质量m1=50g,容器内用细线悬挂的物体为不吸水的实心长方体,底面积S=9cm2,下表面与容器底面距离l3=2cm,上表面与容器口距离l4=1cm,物体质量m2=56.7g。现往容器内加水,设水的质量为M,已知ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。

(1)当M=58g时,水面还没有到达物体的下表面,求此时容器对水平地面的压强;

(2)实心长方体的密度;

(3)往容器内加入多少体积水时,细线的拉力刚好为零,此时实心长方体刚要开始上浮;

(4)当0≤M≤180g时,在如图中作出F﹣M图象(不要求写出FM的关系式)

【答案】见解析所示

【解析】 (1)M=58g时,水面还没有到达物体的下表面,此时水可看做是柱体,此时容器对水平地面的压力FG(Mm1)g=(0.058kg0.05kg)×10N/kg=1.08N,容器的底面积S1=6cm×6cm=36cm2=3.6×103m2,此时容器对水平地面的压强p=300Pa;(2)物体高度h=(4cm6cm)1cm2cm=7cm,物体体积V=Sh=9cm27cm=63cm3,物体密度=0.9g/cm3=0.9103kg/m3;(3)物体的密度小于水的密度,物体在水里应处于漂浮状态,如果绳子的拉力为0,F=G,即Vg=Vg,VV63cm3=56.7cm3,物体进入水中的深度=6.3cm;注入水的体积,容器下方正方体能够注水的体积,V=6cm6cm6cm9cm2(6cm2cm)=180cm3,所以容器中上方正方体中水的体积V=(4cm4cm9cm2(6.3cm2cm6cm)=16.1cm3,容器中注水体积V=VV=180cm316.1cm3=196.1cm3;(4)当水面恰好达到物体下表面时,水的体积V=6cm×6cm×2cm=72cm3,水的质量mρV=1×103kg/m3×7.2×105m3=7.2×102kg,当水的质量0g<M72g,液体对容器底的压力等于水的重力FGmg=7.2×102kg×10N/kg=72×102N,是一个正比例函数,做出图象;当注入180cm3的水时,根据上面第二问中的计算可知,此时恰好把下面的正方体注满水,此时水的深度为6cm,此时水对容器底的压力F′=pSρghS=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m×3.6×103m2=216×102N,当水的质量72g<M180g,关系式F′=pSρghSρgh(SS)=mρghS,它是一个一次函数,图象是一条直线。故图如下所示:

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,质地均匀的圆柱体,在拉力F的作用下,由实线位置匀速转到虚线所示位置,整个过程中,拉力F始终作用于A点且与OA保持垂直OA为圆柱体横截面的直径,圆柱体在转动过程中不打滑。则下列分析正确的是

A拉力F逐渐变小

B由于拉力F的力臂始终保持最长,拉力F始终保持最小值不变

C拉力F逐渐变大

D条件不足,无法判断

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【题目】汽车进入隧道或者夜间行驶时,需要选择正确的照明方式以确保行车安全。汽车大灯通常有两种照明方式:远景照明近景照明,且远景照明时大灯的功率较大。如图所示是某汽车大灯的简化电路示意图,AB是灯泡内的两条金属灯丝。开关S可分别与触点“1”“2”连接,使灯丝AB工作,以改变照明方式。已知灯泡的额定电压为12V,灯丝A的电阻阻值为RA=1.2Ω,灯丝B的电阻阻值为RB=1.6Ω,电源电压U保持12V不变。当汽车处于近景照明方式时,开关S应接触点__________ (选填“1”“2”),汽车大灯处于远景照明方式时,它的功率为__________W。

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【题目】小刚使用额定电压2.5 V的小灯泡(电阻约为10 Ω)、电流表、电压表、开关、电压为3 V的电源、滑动变阻器、导线若干进行“测定小灯泡发光时的电功率”的实验。

(1)根据如图提供的电路图,用笔画线代替导线,将如图实物连接成实验电路 ________________

(2)请在下面方框内设计实验数据记录表格,记录实验中需要测量的物理量_______________

(3)小刚连好实验电路后,闭合开关,发现灯泡不亮,电压表指针有明显的偏转,电流表没有示数,则故障的原因可能是________________________

(4)故障排除后,继续进行实验,电流表示数是0.2 A,电压表示数如图所示,示数是_____V,此时小灯泡的功率是_____W。若要测量小灯泡的额定功率,应该_____(选填“增大”或“减小”)滑动变阻器的电阻。

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【题目】(双选)灯泡 L1、L2 的铭牌上分别标有“24V 12W”、 “12V 12W”字样将两个灯泡串联后接入电源电压为 U 的电路中,若保证两个灯泡不损坏,则 (不考虑灯丝电阻变化)

A. 电源电压最大值为 30V

B. 两个灯泡的实际功率之比为 4:1

C. 灯泡 L2 两端电压与电源电压之比为 1:3

D. 电源电压为 36V 时,灯泡 L1、L2 均能正常发光

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【题目】小明用如图所示的实验装置探究“某固体熔化时温度的变化规律”。

(1)试验中选用颗粒状的固体,并将装有固体的试管放在盛有水的烧杯内加热, 而不是直接用酒精灯加热,目的是使试管中的物质_____

(2)绘制出该物质温度随时间变化的图像如图乙所示图丙是加热过程中某一时刻温度计的示数,此时试管中的物质呈_____态。

(3)该试验中除了图中所示的装置外还需要的测量仪器是_____实验结束后,在整理实验装置时应先_____(填字母)。

A.熄灭酒精灯

B.移走试管和温度计

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【题目】下列图中符合安全用电与保护原则的是

A. 将冰箱的金属外壳接地

B. 多个大功率用电器同时使用一个插座

C. 用湿抹布擦发光的灯泡

D. 开关接在零线上

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【题目】晚上,小红来到书房,准备做作业,闭合开关,白炽灯瞬间发光后立即熄灭。爸爸放下手中正在清洗的苹果,马上过来踩着木凳上去看了一下说:灯丝烧断了……”,然后拿着灯口轻轻摇了几下,白炽灯又重新发光了……

(1)请帮小红分析开关闭合瞬间灯丝易被烧断的原因。

(2)请对小红爸爸的某一做法进行简单评价并解释。

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【题目】如图甲所示,物体中30N,被50N的水平方压力F压在竖直墙壁上保持静止,如图乙所示,物体重60N,在40N的水平拉力F作用下,沿水平面匀速向右运动,通过计算和说明求出物体甲受到的摩擦力F和物体乙受到的摩擦力大小F分别为多少牛顿?

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