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小明的父亲为了解决全家人夏季淋浴问题,他利用一个圆柱形金属桶、一个拉力传感器、一...

小明的父亲为了解决全家人夏季淋浴问题,他利用一个圆柱形金属桶、一个拉力传感器、一个圆柱体物体和细线制作了一个太阳能淋浴器.初步设计如图所示.其中圆柱体物体通过细线与拉力传感器相连.当圆柱体下端刚好离开水面时,拉力传感器读数(即细绳拉力)为F1=10N,拉力传感器中的开关闭合,通过水泵从进水口向桶内注水.当圆柱体上端刚好没入水中时,拉力传感器读数(即细绳拉力)为F2=6.3N,拉力传感器中的开关断开停止注水.已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg.则
(1)所用圆柱体的质量为多少?
(2)当圆柱体上端刚好没入水中时,圆柱体所受的浮力为多少?
(3)所用圆柱体的密度为多少?

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(1)通过拉力传感器的读数可得出圆柱体的重力,进而求出其质量; (2)利用称重法的表达式,可求出圆柱体刚好没入水中时的浮力; (3)利用浮力公式的变形,可求出圆柱体的体积,再利用密度的公式进行计算,可求出圆柱体密度的大小. 【解析】 (1)当圆柱体下端刚好离开水面时,圆柱体的重力等于细绳拉力,即: G=F1=10N,所以圆柱体的质量m===1kg; (2)当圆柱体上端恰没入水中时,圆柱体所受浮力为 F浮=G-F2=10N-6.3N=3.7N; (3)因为F浮=ρ水V排g, 所以V排==3.7N÷(1.0×103kg/m3×10N/kg)=3.7×10-4m3 圆柱体的密度ρ物==≈2.7×103kg/m3. 答:(1)圆柱体的质量为1kg; (2)当圆柱体刚好没入水中时,所受的浮力为3.7N; (3)所用圆柱体的密度为2.7×103kg/m3.
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考点分析:
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(1)400kg的煤完全燃烧能释放出多少热量?
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表格一(电阻A)
次数12345
电压U/V12345
电流I/A0.050.10.150.20.25
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次数12345
电压U/V12345
电流I/A0.10.20.30.40.5
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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