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“曹冲称象”是家喻户晓的典故.某校兴趣小组模仿这一现象,制作了一把“浮力秤”.将...

“曹冲称象”是家喻户晓的典故.某校兴趣小组模仿这一现象,制作了一把“浮力秤”.将厚底直筒形状的玻璃杯浸入水中,如下图所示.已知玻璃杯的质量为200g,底面积为30cm2  , 高度为15cm.(ρ=1×103kg/m3  , g取10N/kg)求:

(1)将杯子开口向上竖直放入水中时(注:水未进入杯内),杯子受到的浮力.

(2)此时杯子浸入水中的深度(即为该浮力秤的零刻度位置)

(3)此浮力秤的最大称量(即量程).

 

(1)2N;(2)6.7cm;(3)2.5N 【解析】 (1)杯子的重力 G=mg=0.2kg×10N/kg=2N 因为杯子漂浮在水面上,所以 F浮 =G=2N (2)根据F浮 =ρ液 gV排 的推导式V排 =F浮/ρ液g得,此时杯子排开水的体积 V排 =F浮/ρ水g=2N/1.0×103kg/m3×10N/kg=2×10-4 m3 此时杯子浸入水中的深度 h=V排/S=2×10−4m3/30×10−4m2≈0.067m (3)当杯子下沉的深度为0.15米时,此时杯子受到的浮力最大 F浮 ′=ρ水 gV排 ′=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×30×10-4 m2 ×0.15m=4.5N 即 F=F浮 ′-F浮 =4.5N-2N=2.5N 则此浮力秤的最大称量为 mmax =F/g=2.5N/10N/kg=0.25kg  
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考点分析:
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一辆载重卡车连同货物一起的总质量,在的牵引力作用下在平直公路上做匀速直线运动,车与地面的接触面积为,取,求:

卡车连同货物受到重力的大小;

卡车受到阻力的大小

汽车对地面的压强.

 

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弹簧测力计是我们在许多力学实验中常用的测量工具,让我们利用它来探究力学中蕴含的奥秘吧!

1)小聪用弹簧测力计探究“浮力大小与哪些因素有关”,实验过程如图一所示。

在图一甲中测量物体重力前应先明确弹簧测力计的量程和_____,观察指针是否指在零刻度线的位置。

分析图一中实验数据可知,物体浸没在水中时受到的浮力为_____N

比较图一中甲、乙、丙三次的实验数据,可知浮力的大小与_____有关。

小聪通过数据还计算出了物体A的体积为_____m3A的密度为_____kg/m3

2)小明用弹簧测力计探究“影响滑动摩擦力大小的因素”,实验装置如图二所示

实验中为了测量滑动摩擦力的大小,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块,应使其做_____运动。

比较AB两图中弹簧测力计的示数,可得出结是:_____滑动摩擦力越大。利用此结论,如果要在拔河比赛中获胜应选用图三中_____类型的鞋(填字母)。

小明利用图C继续进行探究时,突然拉动下面木块,观察到上面的小木块向后倾倒,则上面小木块受到摩擦力的方向是向_____(选填“前”或“后”)的。

 

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物理小组测量一个不规则小石块的密度.

1)将天平放在水平工作台上.天平调平时,把游码移到标尺的______处,观察到指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,应将平衡螺母向____(选填“左”或“右”)调节.

2)如图-1所示小石块的质量为_____g,用图-2所示方法测得小石块的体积为______cm3,则小石块的密度为______kg/m3

3)如果天平的砝码缺失,如何测量小石块的的质量?小组设计了下列两种测量方案(已知水的密度为ρ

方案一,如图-3所示.

①在量筒中倒入适量的水,水面上放置塑料盒,此时量筒的读数为V1

②将不小石块轻轻放入塑料盒内,量筒的读数为V2

③上述方法测得小石块的质量为______(用物理量符号表示).

方案二,如图-4所示.

①将两个相同的烧杯分别放在天平左、右托盘中,调节天平平衡

②向右盘烧杯中加水直到天平平衡

③将烧杯中的水全部倒入空量筒中,测出体积

④将小石块轻轻放入左盘烧杯中

⑤计算小石块的质量.

上述实验步骤正确的顺序为______(填序号).

 

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高颜值、高速度的中国高铁是中国制造迈向中国创造的重要标志,其以快速、平稳、舒适为世界所称道,如图,在水平行驶的高铁上,一枚硬币稳稳的立在窗台上。请做出硬币竖直方向受力的示意图(O为重心)。

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小球在竖直平面内摆动,请画出小球摆动到A时所受重力的示意图。

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