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如图所示,为了打捞铁牛,有个名叫怀丙的和尚让人们用两艘大船装满泥沙,用铁索将铁牛...

如图所示,为了打捞铁牛,有个名叫怀丙的和尚让人们用两艘大船装满泥沙,用铁索将铁牛拴到大船上,然后卸掉船里的泥沙,随着船逐渐上浮,铁牛在河底淤泥中被拉了出来。其模型如图甲所示,已 知物体 A 为边长为0.1 m 的正方体,物体 B 的底面积为0.04 m2,高为0.5 m,质量为10 kg,容器的底面积 0.12 m2,现将 A B 用细线连接,细线拉直但无拉力,然后沿水平方向切物体 B,切去的高度Δh 与细线 的拉力 F 的关系如图乙所示。(已知细线不伸长)

求:(1)物体 A 受到的浮力;

2)物体 A 的密度;

3)当物体 A 下底面到容器底距离为0.1 m 时,切掉 B 的质量是多少。

 

(1)10N;(2)2×103kg/m3;(3)5kg 【解析】 (1)物体A的体积VA=(0.1m)3=0.001m3, 物体A全部浸入液体中,V排=VA=0.001m3, 物体 A 受到的浮力F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.001m3=10N; (2)由图乙可知,当拉力F=10N时,物体A开始上浮, 物体A的重力GA=F+F浮=10N+10N=20N, 物体A的质量mA===2kg, 物体A的密度ρA===2×103kg/m3; (3)物体B的重力GB=mBg=10kg×10N/kg=100N,物体A下底面到容器底距离为0.1 m 时,物体B上升0.1m,物体B受到重力、浮力和绳的拉力,切掉一部分B后,物体B浮力减小量ΔF浮=ρ水gΔV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m2×0.1m=40N;根据力的平衡可知GB少= ΔF浮+F=40N+10N=50N,切掉B的质量。 答:(1)物体 A 受到的浮力是10N; (2)物体 A 的密度是2×103kg/m3; (3)当物体 A 下底面到容器底距离为0.1 m 时,切掉 B 的质量是5kg。  
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考点分析:
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如图所示,水平桌面上放有底面积为400 cm2,足够高的薄壁圆柱形容器,容器内装有20 cm 深的水。 用弹簧测力计悬挂长方体物块匀速下放,已知长方体物块的质量为1.8 kg,底面积为200 cm2,高为10cm。求:

1)物块接触水面前,容器底部受到的液体压强;

2)当水面上升3 cm 时,物块受到的浮力;

3)剪断细线,待长方体物块静止后,水对容器底的压强与物块未接触水面时相比变化 了多少。

 

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智能机器人多次登上春晚舞台,深受观众喜爱。如图所示,是一款优必选(UBTECH)机器人,能 够在面积为500 cm2的水平木板上完成多种动作。已知木板的高度为2 cm,木板的密度为0.7×103 kg/m3,机 器人的质量为1.8 kg。求:

1)木板的重力;

2)机器人双脚站立时木板对地面的压强。

 

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鹅卵石,因为状似鹅卵而得名。经历过千万年前的地壳运动后由古老河床隆起产生的砂石山中,经历 着山洪冲击、流水搬运过程中不断的挤压、摩擦。喜欢科学探究的盖伦找来量筒、小玻璃杯和小块鹅卵石, 来测量鹅卵石的密度。如图所示,步骤如下:

1)把小玻璃杯轻轻放入装有20 ml 水的量筒中使之漂浮在水面上,待水 面静止后,水面对应的刻度值如图甲所示,此时玻璃杯所受浮力为______ N

2)盖伦用一根细线(不吸水、体积质量均忽略不计)将鹅卵石绑好慢 慢放入量筒使其沉底,待水面静止后,水面对应的刻度值如图乙所示。则鹅卵石的体积为_____cm3

3)将鹅卵石缓慢拉出,直接放入小玻璃杯中漂浮待水面静止后,水面 对应的刻度值如图丙所示,则鹅卵石的质量为 ______g,鹅卵石的密度为 _____kg/m3。实验测得的密度和鹅卵石的真实密度相比 ______(选 偏大偏小准确)。

 

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探究浮力的大小跟哪些因素有关的实验中,卢锡安同学用弹簧测力计、圆柱体、两个装有适量水和盐水的同样的烧杯,对浸在液体中的圆柱体所受的浮力进行了探究,实验装置和每次实验中弹簧测力计的示数如图所示。请按要求回答下列问题:

1)弹簧测力计使用之前应观察指针是否在_____处。如图甲所示,圆柱体的重力为_____N

2)分析图甲、乙、丙:当物体逐渐浸入水中时,所受到的浮力_____(选填增大减小 ),当物体浸没时,所受到的浮力为_____N。由甲、乙、丙可知,浮力的大小与_____有关。

3)为了探究浮力大小与物体浸没在液体中的深度有无关系,可选用_____三图的装置来进行操作。

4)由图中数据可知,圆柱体的体积是_____m3,圆柱体的密度是_____kg/m3

5)聪明的同学卡萨结合了以上数据及图戊,得出了盐水的密度为_______________kg/m3

 

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探究一:小乐同学利用 AB 两物体、海绵等器材探究压力的作用效果与什么因素有关的实验。如图所示。

 

1)实验中通过观察海绵的凹陷程度来比较压力作用效果,这种物理方法叫_____法。

2)比较甲、乙两图所示实验,能够得到的结论是在受力面积相同时,_____越大,压力作用效果越明显。

探究二:在探究液体压强与哪些因素有关的实验中,瑞文猜想:液体的压强可能与液体的密度、深度、 容器形状等因素有关,他使用了如图甲所示的液体压强计进行实验。

3)液体压强计使用前应检查装置是否漏气,方法是用手指按压几下橡皮膜,如果 U 形管中的液体能灵 活升降,则说明装置_________ (选填漏气不漏气),调节好的压强计放在空气中时,U形管的液面 应该______________

4)正在使用的U形管压强计_______(选填不是)连通器。

5)由甲、乙两图进行实验对比,可以得出液体压强与金属盒所处__________ 有关。

6)由丙、丁两图进行实验对比,可以得出液体压强与盛液体的容器形状______选填有关无关)。

7)小霞同学想探究液体压强与液体密度的关系,利用图甲和图丙的装置,得出一个结论:液体的密度越大,液体压强越大。小洛看后立即指出了他在实验中的问题,这个问题是____________________

 

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