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如图所示,已知重为10N的长方体木块静止在水面上,浸入在水中的体积占木块总体积的...

如图所示,已知重为10N的长方体木块静止在水面上,浸入在水中的体积占木块总体积的4/5(g10N/kg).

(1)求木块体积有多大?

(2)若木块下表面所处的深度为0.2米,求木块下表面受到水的压强;

(3)在木块正下方用轻质细线吊一个密度为9×103kg/m3的合金块,使木块恰好全部浸没。求合金块的质量。

 

(1)1.25×10-3m3;(2)2000Pa;(3)0.28125kg 【解析】 (1)因为木块漂浮在水面上,所以木块受到的浮力:F浮=G木=10N; 物体排开水的体积: ; 因浸入在水中的体积占木块总体积的,即 ,V物==1.25×10-3m3. (2)木块下表面所处的深度为0.2米,则木块下表面受到水的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa。 (3)根据(1)可知木块体积1.25×10-3m3,木块全部浸没时受到水的浮力: F′浮=ρ水gV物=1×103kg/m3×10N/kg×1.25×10-3m3=12.5N;木块浸没时,根据力的平衡条件有:F′浮=G物 +F,则合金块对木块的拉力F=F′浮-G物=12.5N-10N=2.5N。 当合金块浸在水中时,合金块受到浮力F浮金=ρ水gV排;合金的重力G金=ρ金gV金;浸没时,V排=V金;即 ;带入数据得;解得G金= 2.8125N,  
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夏日的北海银滩,游客在水平沙滩上驾驶四轮沙滩摩托车,摩托车和人的总质量约为320kg,每个车轮与沙地的接触面积约为0.02m2g=10N/kg,问:

(1)摩托车对沙地的压力是多大?

(2)摩托车对沙地的压强是多大?

(3)沙滩摩托车的车轮比普通摩托车的车轮要大得多,这样设计车轮有什么好处(写出一点即可)?

 

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用压强计探究影响液体内部压强大小的因素

(1)如图所示压强计是通过U形管中液面的来反映被测压强大小的;使用前应检查装置是否漏气,方法是用手轻轻按压几下橡皮膜,如果U形管中的液体能灵活升降,则说明装置______(漏气/不漏气)

(2)当金属盒在空气中时,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,此时U形管左支管液面上方的压强______(大于/小于/等于)右边压强;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

(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(已知一杯为水,一杯为盐水),如图(b)(c)所示,他发现图(c)U形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(c)杯子中盛的是盐水;你认为,小明的结论是______(可靠的/不可靠的);理由:_________.

(4)下表是小莉同学用如图所示装置分别测得水和盐水在不同深度时,压强计(U形管中是水)两液柱的液面高度情况。

序号

液体

深度h(mm)

压强计

左液面(mm)

右液面(mm)

液面高度差(mm)

1

30

186

214

28

2

60

171

229

58

3

90

158

242

84

4

盐水

90

154

246

92

 

小莉同学在学了液体压强公式后,用公式对以上实验的数据进行分析计算(g=10N/kg),得出金属盒在30mm深处水的压强是______Pa,而从压强计测出的压强为______Pa,由此她发现按液面高度差计算的压强值小于按液体深度计算的压强值,你认为造成的原因是什么?

答:_______________________.

 

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在“探究二力平衡的条件”活动中。

1)如果物体只受到两个力的作用,且处于______状态,说明这两个力是相互平衡的。由此,小明提出,能否利用如图甲所示的实验装置来探究二力平衡的条件?

2)小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的____________的大小来进行比较。研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出______的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去。

3)为此,两位同学不断改进并先后设计了三个实验方案,如图乙所示,请你判断出他们改进的先后顺序:______(用字母表示),这样的改进是为了减小______对实验的影响。

4)如图丙,是最终确认的实验方案。此方案中,由于______,故卡片的重力可忽略不计。

 

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在做“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验时,同学们先提出了如下的猜想:

猜想 A:可能与物体浸没在液体中的深度有关.

猜想 B:可能与液体的密度有关.

猜想 C:可能与物体浸在液体中的体积有关.

为了验证上述猜想,同学们利用一个物体、弹簧测力计、水、盐水和细线,做了如图所示的实验

 

1)通过实验数据可知物体浸没在水中时受到的浮力大小是________N,盐水的密度是 _____kg/m3

2)通过分析比较所有实验,可以验证猜想____是错误的,而其它猜想是正确的.(选填“A”、“B”或“C”)

3_______三次实验可验证猜想B是正确的。

4)能正确反映浮力F与物体下表面在水中的深度h关系的图像是_________

A.   B.   

C.   D.

 

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如图,用绳子竖直悬挂一个小球,将一斜面物块慢慢靠近小球,并刚好与之接触(绳子仍然竖直,且小球静止)。请作出小球此时所受力的示意图。

 

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