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物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究,在一个重为4N,底面积为200cm2的...

物理兴趣小组同学对物体的浮沉条件进行研究,在一个重为4N,底面积为200cm2的圆柱形薄壁玻璃容器底部,放一个连长为10cm的正方体物块,然后逐渐向容器中倒水(始终未溢出).通过测量容器中水的深度h,分别计算出该物块所受到的浮力F,并绘制了如图所示的图象.请你解答下列问题(g取10N/kg).
(1)分析图象可知,当水深增至8cm后,物体受到哪些力的作用?物块处于什么状态?
(2)物块的密度是多少?
(3)将物块取出后,若容器中水的重力为20N,此时容器对水平桌面的压强是多少?

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(1)看懂图象中随着水的深度的增大物体受到的浮力的变化规律,然后判断当水深增至8cm后物体的状态; (2)确定了物块漂浮,便可根据图中的浮力得出物块的重力,再利用密度公式即可求出物块的密度. (3)求出容器对桌面的压力,然后由压强公式求出容器对桌面的压强. 【解析】 (1)由图象可知:水的深度由0逐渐增加到8cm的过程中,物块受到的浮力F浮越来越大; 当水深增至8cm后,物体所受的浮力F浮不变,但由于物体的边长大于8cm,所以说明这时物体受到的浮力最大,且物体有露出水面的体积,所以看判断物体是处于漂浮状态,则物体只受重力和浮力的作用. (2)由图象可知,当水深度是8cm后,物体受到的浮力不再随水深度的变化而变化,物体处于漂浮状态, ∴物体的重力G物=F浮=ρ水gV排=1×103kg/m3×10N/kg×(0.1m)2×0.08m=8N, ∵G=mg, ∴物体的质量m物===0.8kg, 物体的密度ρ===800kg/m3; (3)容器对水平桌面的压力F=G水+G容器=20N+4N=24N,容器对水平桌面的压强p===1200Pa. 答:(1)当水深增至8cm后,物体处于漂浮状态,只受重力和浮力的作用. (2)物体的密度是800kg/m3. (3)将物体取出后,若容器中水的重力为20N,此时容器对水平桌面的压强是1200Pa.
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考点分析:
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如图所示是“探究浮力大小与哪些因素有关”的实验装置,请根据图示回答问题:
(1)由图____________可知浸在液体中的物体所受的浮力大小跟浸在液体中的体积有关.
(2)由图____________可知物体排开相同体积的液体时,浮力大小跟液体的种类有关.
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通过学习,同学们知道了液体压强的特点. 在此基础上,老师提出了这样的问题:有两只杯子,分别盛有清水和盐水,但没有标签,你能否用压强计将它们区别开?
(1)当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图(a)所示的情景. 出现这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压______大气压(填“大于”、“小于”或“等于”);调节的方法是:(______
A.将此时右边支管中高出的液体倒出    B.取下软管重新安装
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(2)小明再作图(b)所示的检查. 当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化. 出现这种情况的原因是:______
(3)压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(c)和(d)所示. 他发现图(d)中U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水.
①你认为,小明的结论是______(填“可靠的”或“不可靠的”);
②简要说明理由:______
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某教师在“阿基米德原理”教学过程中,做了如下演示实验.
(1)在弹簧下端挂上小筒和金属块,记下弹簧伸长后指针位置O,如图甲所示.
(2)溢水杯中装满水,把金属块全部浸入溢水杯的水中,用烧杯收集排开的水,弹簧缩短,如图乙所示.
(3)把烧杯中的水全倒入小筒中,弹簧指针又恢复到原来位置O,如图丙所示.乙图的弹簧比甲图的弹簧缩短了,说明金属块受到    的作用;丙图弹簧指针又恢复到位置O,说明   
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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