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如图甲所示为中国首艘国产航母001A 下水时的情景。某中学物理兴趣小组的同学在实...

如图甲所示为中国首艘国产航母001A 下水时的情景。某中学物理兴趣小组的同学在实验室模拟航母下水前的一个过程,他们将一个质量为2 kg的航母模型置于水平地面上的一个薄壁柱形容器底部,该柱形容器质量为6 kg,底面积为0.03 m2,高为0.4 m,如图乙所示。现在向容器中加水,当加水深度为0.1 m时,模型刚好离开容器底部,如图丙所示。继续加水直到深度为0.38 m,然后将一质量为0.9 kg的舰载机模型轻放在航母模型上,静止后它们一起漂浮在水面。求:

(1)向图乙中加水的过程中(水位小于0.1 m),航母模型对薄壁柱形容器底部的压力逐渐________,其所受的浮力逐渐________(均选填“增大”“减小”或“不变”)

(2)图丙中水对容器底的压强和航母模型浸入水中的体积;

(3)放上舰载机后整个装置静止时,相对于水深为0.38 m 时,容器对水平地面的压强增加了多少帕?

 

(1)减小 增大(2)1 000 Pa,2×10-3 m3(3)200 Pa 【解析】 (1)减小 增大 【解析】 (2)水对容器底的压强为p=ρ水gh=1 000 Pa 航母模型浸入水中的体积为V排=2×10-3 m3 (3)航母模型一直处于漂浮状态,所以放上舰载机后,航母模型所受浮力的增加量应等于舰载机的重力, ΔF浮=G舰载机=m舰载机g=0.9 kg×10 N/kg=9 N ΔV排===9×10-4 m3=900 cm3 放上舰载机之前容器中剩余的体积为ΔV=0.03 m2×(0.4 m-0.38 m)=6×10-4 m3=600 cm3<ΔV排 所以放上舰载机后水会溢出,溢出水的体积为 V水溢=ΔV排-ΔV=900 cm3-600 cm3=300 cm3 则溢出水的质量为 m水溢=ρ水V水溢=1 g/cm3×300 cm3=300 g 溢出水的重力为 G水溢=m水溢g=0.3 kg×10 N/kg=3 N 所以放上舰载机后相对水深为0.38 m时,容器对水平面增加的压力为舰载机的重力与溢出水的重力之差,即 ΔF=G舰载机-G水溢=9 N-3 N=6 N 容器对水平面的压强增加了 Δp===200 Pa  
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考点分析:
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在缺水的地区,需要时刻储备生活用水。图示为一种具有自动蓄水功能的长方形水池,A是一个底面积为100 cm2的方形塑料盒,与塑料盒连接的直杆可绕固定点O转动,当蓄水量达到2.4 m3时,活塞B堵住进水管,注水结束,水位为H。(水的密度是1.0×103 kg/m3g10 N/kg)求:

(1)注水的过程中,随着水位上升,水对水池底部的压强逐渐________

(2)注水结束时,水池中水的质量是多少_____?此时塑料盒浸入水中的深度是10 cm,塑料盒所受的浮力是多大_____

(3)若在塑料盒内放入质量为0.3 kg的物体,注水结束时的水位比H高了多少______

 

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一卡车车厢底板距地面1.5m高,小军把一块长3m的钢板AB搭在车厢底板上搭成一个斜面,如图所示,他沿着斜面方向用500N的力,把一个木箱由B处推至A处,已知木箱重力为800N,推木箱用的时间是50s.在这一过程中,求:

1)小军做的有用功;

2)小军做功的功率;

3)斜面的机械效率.

 

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某同学用底面积S5 cm2的圆柱形直管和金属小颗粒自制一个密度计,如图所示。密度计总重0.4 N,高12.5 cm.当密度计竖直漂浮在水中时,浸入水中的深度为8 cm,这时在密度计与水面相平的a点处标上水的密度值。(g10 N/kg, ρ 酒精0.8×103 kg/m3)

(1)密度计在水中受到的浮力为________ N。若要在密度计上标出酒精的密度值,应标在a________(选填“之上”或“之下”)

(2)密度计在水中竖直漂浮时,水对密度计底部的压强是多少?

(3)求密度计所能测量的液体密度的最小值。

 

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(探究主题)探究电流与电压、电阻的关系:

(提出问题)通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?

(猜想)

①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比;

②导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压的平方成正比;

③导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;

(实验器材)电源(电压恒为4.5V ),电流表、电压表各一个,电键一个,三个定值电阻(10Ω15Ω),两个滑动变阻器(20Ω   2A50Ω  1A),导线若干;

(实验过程)把实验器材连接如图所示的电路:

(1)小明按图正确连接电路后,闭合电键,发现电流表有示数,电压表指针超过量程。小明操作中的错误是___________________________

(2)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一。分析数据可得出猜想_________________是正确的;

表一

电压

l.2

l.6

2.0

2.4

2.8

电流

0.12

0.16

0.20

0.24

0.28

 

 

 

表二

电阻

5

10

15

电流

0.30

0.15

0.10

 

 

(3)小红在探究猜想③时,先将的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使与电阻并联的电压表的示数为1.5V,并记下电流值;再分别改接10Ω15Ω 的电阻,重复上述实验,得到了表二中的实验数据。分析数据得出,猜想③是正确的。实验中,小红多次移动变阻器滑片的目的是________________________

(4)小华在探究猜想③时,重新设计了电路,保持电压表的示数为3V,得到了与表二相同的数据,也完成了实验探究。小华与小红的实验相比不同之处是:____________________

(5)小明实验时选择的是______________________Ω定值电阻;

(6)小红实验时选择的变阻器规格是_____________________

 

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小王做“测定小灯泡电功率”实验,现有电源(电压保持不变)、待测小灯、电压表、电流表,滑动变阻器(“50Ω  1A”、“20Ω  1A”两种规格)、电键及导线若干,其中待测小灯上只有所标“0.18A”(指小灯正常工作电流)字样清晰可见。他连接电路,闭合电键,接着他移动滑片,发现电流表示数逐渐增大,电压表示数始终为6伏,当滑片恰好移动到中点位置时,小灯正常发光。他经过思考分析,在没有更换实验器材的情况下重新正确连接电路,并规范操作, 闭合电键发现电流表、电压表示数分别为0.12安和3.6伏。

(1)请说明小王判断小灯正常发光的理由:___________________

(2)实验中所用滑动变阻器的最大阻值为_____________欧,电源电压为__________伏,小灯泡的额定功率为__________瓦。

 

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