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有一种厕所的坐便器在冲水之后由自来水自动上水,当水箱内的水达到一定深度时,水上的...

有一种厕所的坐便器在冲水之后由自来水自动上水,当水箱内的水达到一定深度时,水上的浮标带动杠杆通过活塞压住进水口,停止上水,此时进水口水对活塞的压强为105Pa,如图所示.A为浮标的球心,O为支点.O、A两点之间的水平距离L1=20cm,O、B两点之间的水平距离L2=5cm,活塞的横截面积为2×10-4m2,不考虑活塞、杠杆AB、浮标的重力及摩擦时.(g=10N/kg)
(1)请写出该装置涉及到的两条物理知识:____________
(2)进水口到水塔水面的距离是多少米?
(3)为堵住进水口,浮标受到的最小浮力和它排开水的最小体积各应多大?

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(1)图中装置用到了杠杆、浮标受到水的浮力,据此回答; (2)进水口水对活塞的压强是由进水口到水塔水面的水位差产生的,根据液体压强公式求解; (3)求出了活塞受到水的压力,根据力的作用是相互的,可得活塞对杠杆B端的力,根据杠杆的平衡条件可求浮标受到的最小浮力,再利用阿基米德原理求排开水的体积. 【解析】 (1)由图可知,该装置用到了杠杆、浮力等知识; (2)∵p=ρgh=105Pa, ∴进水口到水塔水面的距离: h===10m; (3)活塞对杠杆B端的力FB=20N,设浮标受到的最小浮力FA, ∵FB×L2=FA×L1, 即:20N×5cm=FA×20cm, ∴FA=5N, ∵FA=ρ水V排g, ∴V排===5×10-4m3. 答:(1)杠杆、浮力; (2)进水口到水塔水面的距离是10m; (3)为堵住进水口,浮标受到的最小浮力为5N,它排开水的最小体积为5×10-4m3.
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考点分析:
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小芳实验小组对“金属丝被拉断时,拉力的大小与哪些因素有关”进行了探究.他们的猜想是:
猜想一:拉力的大小与金属丝的长度有关;
猜想二:拉力的大小与金属丝的材料有关.
为了探究的方便,他们使用的器材是:拉力机一台(拉力机可逐渐增大固定在其上的金属丝的拉力,可以显示金属丝刚被拉断时拉力的大小)、金属丝若干(各种材料、各种长度、各种横截面积的金属丝)和其它辅助工具.
(1)为了验证猜想一,她们选用拉力机、三根材料相同的金属丝进行了实验,得到的数据如下表.
实验次数横截面积/mm2长度/m拉断时拉力大小/N
120.51500
221.01500
321.51500
由表中数据可得到的初步结论是:______
(2)为了验证猜想二,她们选用三根材料不同、长度相同、______相同的金属丝分别安装在拉力机上进行实验,测出______(物理量用字母表示).由此得到的实验结论可能是____________
(3)上述探究活动应用了控制变量的研究方法,这种方法在我们已经探究的其他物理问题中也经常用到.请你举出其中的一例:______

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图所示某同学做“测定一个小灯泡的功率”的实验,所用灯泡的额定电压是2.2V.
(1)连接电路时,开关应处于______状态,闭合开关前,变阻器的滑片P应处于______ 端(选填C或D).
(2)实际实验的有关记录与计算如下表:从表中可知,该小灯泡的额定功率是______.该同学注意到灯的亮度变化是:第二次比第一次暗,第三次比第一次更亮.你认为,根据他观察的现象和实验数据分析,可得出的结论是______
(3)他还注意到实验记录也可以用来计算灯丝的电阻,完成的有关计算如下表:
这位同学有些纳闷:导体的电阻不是与电压、电流无关吗,怎么三次计算的灯丝电阻却不一样呢?请你对此作一种可能性的
解释:______
实验次数123
电压(V)2.21.52.5
电流(A)0.220.160.24
功率(W)0.480.240.60
实验次数123
电压(V)2.21.52.5
电流(A)0.220.160.24
灯丝电阻(Ω)10.09.3810.4


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(1)用调节好的天平测量适量小颗粒的质量.当天平平衡时,右盘中的砝码和游码位置如图甲所示,则称量的颗粒的质量是______g.
(2)因颗粒易溶于水,小组同学采用图乙所示方法测量体积,所称量的颗粒的体积是______cm3
(3)该物质的密度是______kg/m3
(4)在C步操作中,若摇动不够充分,铁砂未充满颗粒的空隙,则测出的值比实际密度偏______(填“大”或“小”)
(5)在C步操作中,若因铁砂较少,全部倒进并反复摇动后,没有完全覆盖颗粒,则测出的值比实际密度偏______(填“大”或“小”).
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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