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一个底面积为、足够高的柱形容器内装有一定量的水(水的密度为);一密度为()的实心...

一个底面积为、足够高的柱形容器内装有一定量的水(水的密度为);一密度为)的实心物块挂在弹簧测力计下,物块高为、底面积为。把物块缓慢进入容器水中,当它刚好与容器底接触时,物块浸在水中的深度为,如图所示,此时将弹簧测力计上方固定。现向容器中缓慢加水,直到弹簧测力计示数不再发生变化。已知在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,弹簧受到的拉力时伸长。请你计算:

(1)图中,弹簧测力计的示数;

(2)至少加水的体积。

 

(1);(2) 【解析】 (1)对物体受力分析以及、分析出拉力的大小。 (2)根据算出浮力的变化量,再根据在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,以及弹簧受到的拉力时伸长,得出和,最后得出加水的体积。 (1)由题知,物块高为、底面积为,图中物块浸在水中的深度为,当物块刚好与容器底接触时,物块受到重力、拉力及浮力的作用,此时不受容器的支持力,由力的平衡条件可得,此时弹簧测力计的示数 (2)因,则当物块浸没在水中静止时,重力大于浮力,此时弹簧测力计仍有示数,物体刚浸没时与图中相比,则浮力的变化量 ……① 由题知,在弹性限度内弹簧的伸长与受到的拉力成正比,且弹簧受到的拉力时伸长;则有 所以;设物体刚浸没时与图中相比弹簧缩短的长度为,则拉力的变化量为 所以弹簧缩短的长度 ……② 又因为向容器中缓慢加水,所以物体受力平衡,满足,则 ……③ 所以由①②③可得,弹簧缩短的长度 ……④ 因为弹簧测力计示数不再发生变化时,物体刚好完全浸没,此时加水的体积应为 ……⑤ 又由于浮力增大,拉力减小,弹簧缩短了,则物体向上移动的距离为,所以加水的体积又增大(相当于在物体下方加水的体积) ……⑥ 所以由④⑤⑥可得,加水的总体积  
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考点分析:
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(2016·天津卷)小红想测量一小金属块的密度,她在实验室里找到了一架天平,但没有砝码.除此之外还有如下器材:两个质量相近的烧杯、量筒、细线、滴管和足量的水(已知水的密度为ρ)。请利用上述器材帮她设计一个实验方案,比较精确地测量金属块的密度。要求:

(1)写出主要实验步骤及所需测量的物理量;

(2)写出金属块密度的数学表达式(用已知量和测量量表示)。

 

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探究影响滑动摩擦力大小的因索实验中,小致同学按如图所示的甲、乙、丙三种情况进行实验,其中ABC为同一木块,D为重物,甲和乙两图中木板接触面相同,丙图为较相糙的木板表面。

1)实验开始,该同学用较小的力拉木块,大块没动,此时摩擦力______拉力(选填大于小于等于);小致要知道滑动摩擦力的大小,他应该使木块在水平木板上做______运动;由甲、乙两图可知,滑动摩擦力大小与______有关。

2)此实验的难处恰恰是很难保证木块做这样的运动,若在甲装置中木块已经运动过中,速度突然变大,滑动摩擦力将______(选变大”“变小不变

3)实验后,小致在拔河比赛前为班级做了科学决策,使班级赢得比赛,他做出的科学决策是:

组队时,应选质量______(选填)的同学,同时在比赛时队员应穿底部______(填光滑粗糙)的鞋。

 

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小强在探究“杠杆的平衡条件”时,经历了如下的实验步骤:

(1)实验前调节杠杆在水平位置平衡时,发现杠杆右端下沉.则他应把杠杆右端的平衡螺母向_____(左/右)调节.

(2)实验时仍然使杠杆在水平位置平衡,这样做的目的是_____

(3)在杠杆的两边挂上钩码,并移动悬挂位置,使杠杆重新平衡;改变动力或动力臂的大小,并重新调节,再次使杠杆平衡.如此多次测量,得到多组数据,如表:

试验次数

动力F1/N

动力臂L1/cm

阻力F2/N

阻力臂L2/cm

1

4

5

2

10

2

1.5

10

3

5

3

2

15

2

10

4

1

20

1

20

 

分析上表,杠杆平衡条件可表示为_____

(4)小强用弹簧测力计做如图b的实验时,发现不再满足上表中得到的规律.请你对此做出评析:_____

(5)如图c,小强用弹簧测力计取代一侧的钩码进行了进一步的探究活动,他这样做的目的是_____

A.便于提供不同方向的拉力

B.便于直接读出拉力的大小

C.便于正确认识力臂

D.便于测量力臂的大小

 

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小明用两节干电池测小灯泡的功率,电路如图甲所示,小灯泡额定电压为2.5V,滑动变阻器规格为“20Ω2A

(1)在图甲中,用笔画线代替导线将电路连接完整。

______

(2)当电压表的示数达到2V时,电流表的示数如图乙所示,此时灯泡的功率为________W,为使灯泡正常发光,应将滑片向________(填“左”或“右”)移动

(3)当电压表示数达到2.5V时,无论怎么调节变阻器滑片都无法使电压表示数变大,为了用该灯泡继续完成实验,你的做法是________

(4)解决了(3)中问题后,测出电压略大于2.5V时的灯泡功率,为比较灯泡在不同电压下的功率关系,________(填“需要”或“不需要”)重新测量前两次实验数据。

 

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在探究“电流通过导体时产生的热量与什么因素有关”的实验中。实验装置如图所示,两个透明容器中密封着等质量的空气两容器中的电阻丝串联起来连接到电源两端。

1)实验中我们是通过观察U形管中液面的_____来比较各容器中电热丝产生热量多少的。

2)在图甲中,是探究电流通过导体产生的热量与_____的关系。

3)要想探究电流通过导体产生的热量与电流大小的关系,请你将乙图中的电阻用笔画线代替导线接入电路中。

_____

 

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