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如图甲所示,将一个底面积为300cm2的薄壁柱形溢水杯置于水平桌面上,倒入深度h...

如图甲所示,将一个底面积为300cm2的薄壁柱形溢水杯置于水平桌面上,倒入深度h1=6cm的水,此时水面离溢口的竖直距离h2=2cm。再将长为10cm的圆柱形铝块缓慢放入水中,当圆柱形铝块竖立下沉在杯中后(图乙),从溢水杯中溢出了200g的水。求:

1)原溢水杯中水的质量为多少克;

2)圆柱形铝块受到的浮力;

3)若此时再将圆柱形铝块竖直向上移动3cm,此时圆柱形铝块底部受到的压强为多少?

 

(1)1.8kg;(2)8N;(3)400Pa。 【解析】 (1)原溢水杯中水的体积:V=Sh1=300cm2×6cm=1800cm3=1.8×10-3m3, 原溢水杯中水的质量:m=ρV=1×103kg/m3×1.8×10-3m3=1.8kg; (2)从溢水杯中溢出水的体积:V溢=, 圆柱形铝块排开水的体积:V排=Sh2+V溢=300cm2×2cm+200cm3=800cm3=8×10-4m3, 圆柱形铝块受到的浮力:F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×8×10-4m3×10N/kg=8N; (3)圆柱体浸入水中的高度:h=h1+h2=6cm+2cm=8cm, 圆柱体的底面积:S圆柱体=, 圆柱形铝块竖直向上移动3cm时水下降的体积:V下降=S圆柱体h3=100cm2×3cm=300cm3, 水面下降的高度:h下降==1cm, 圆柱形铝块底部的深度:h底= h1+h2- h3- h下降=6cm+2cm-3cm-1cm=4cm, 此时圆柱形铝块底部受到的压强:p=ρ水gh底=1×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa。 答:(1)原溢水杯中水的质量为1.8kg; (2)圆柱形铝块受到的浮力是8N; (3)若此时再将圆柱形铝块竖直向上移动3cm,此时圆柱形铝块底部受到的压强为400Pa。  
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考点分析:
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一个底面积为100cm2的容器置于水平桌面上,如图,所装液体的体积是3.0×10-3m3,深0.6m,若容器本身重150N,容器底受到的液体压强是4.8×103Pa,求:

1)液体对容器底的压力;

2)液体的密度;

3)容器对桌面的压强。

 

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如图所示,有一实心且均匀正方体木块,静止漂浮在装有足量水的容器中,已知木块浸入水中的体积为800cm3

求:(1)木块所受浮力的大小是多少?

(2)木块的质量是多少?

 

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在探究“影响浮力大小的因素”这一问题时,老师为同学们做了如图所示的一系列实验.根据探究过程及相关数据:

1)分析图_____,说明浮力大小跟液体密度有关;

2)分析图①②③,说明浮力大小跟物体_____有关

3)分析图①③④,说明浮力大小跟物体浸没在液体中的_____无关;

4)根据图中的实验数据,可计算出金属块的体积为_____m3;金属块的密度为_____kg/m3;盐水的密度为_____kg/m3

5)小丽在家中做测量物质的密度实验时,在既没有天平,也没有量筒的情况下,利用家里一个喝水的圆柱形玻璃杯、适量的水和细针,又找了一把刻度尺,根据浮力知识也测出了一个木块的密度。请你将她的实验步骤补充完整:

①在玻璃杯中装入适量的水,用刻度尺测出杯中水的深度为h1

_____,用刻度尺测出此时水面的高度h2

③用细针缓慢地把木块压入水中,使之完全浸没,用刻度尺测出杯中水的深度为h3

④若水的密度为ρ,小木块密度的表达式:ρ=_____。(用测量的物理量和已知量的符号表示)

⑤若考虑在步骤③时细针体积对实验的影响,则测出小木块的密度将_____。(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)

 

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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,你能否将它们区别开?小明决定用U形管压强计来区分。

1)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_____(选填“漏气”或“不漏气”)。

2)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)(d)所示.他发现图(d)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_____(可靠不可靠”)

②简要说明理由:_____

3)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(大于小于等于”);调节的方法是_____(填字母)

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

C.往左边支管倒入一部分液体                D.没法调节,只能重新拿一套实验器材

 

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如图所示是探究滑动摩擦力大小与什么因素有关的实验。

1)实验过程中,必须用弹簧测力计沿水平方向拉着物块A_____运动,这样做便于测量滑动摩擦力的大小;

2)分析图甲、乙可知,在接触面粗糙程度相同时,_____越大,滑动摩擦力越大;

3)分析图甲和丙,发现弹簧测力计的示数F1F3,说明:压力一定时,_____,滑动摩擦力越大。

4)小明在研究摩擦力的实验中,将木块置于水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向拉木块,木块的运动状态和弹簧测力计的示数如下表所示(每次木块与桌面的接触面相同,对桌面的压力相同)。由表可知,木块受到的滑动摩擦力的大小为_____N;在这五次试验中,木块受到的摩擦力大小应该有_____次是相同的。

实验次数

1

2

3

4

5

木块运动状态

静止

静止

加速

匀速

减速

弹簧测力计示数F/N

0.5

0.6

0.8

0.7

0

 

 

 

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