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如图所示,底面积为 100cm2、高为 14cm 的薄壁圆柱形容器中,装有深度为...

如图所示,底面积为 100cm2、高为 14cm 的薄壁圆柱形容器中,装有深度为 10cm 的水。另有一个底面积为 50cm2,高为 10cm 的厚底柱形玻璃杯( 玻璃=2.5g/cm3 酒精=0.8g/cm3)。求:

(1)容器中水的质量为多少?

(2)向玻璃杯中倒入质量为 160g 的酒精,刚好将杯子装满,此时玻璃杯对水平地面的压强大小为多少?

(3)将酒精全部倒出,并将玻璃杯擦干;然后杯口向上、竖直缓慢放入水中,直至静止在容器底部,待水面静止后,水对容器底部的压强大小为多少?

 

(1) 1000g;(2) 1820Pa;(3) 1400Pa 【解析】 (1)容器中水的质量 m=ρV=ρSh水=1.0g/cm3×100cm2×10cm=1000g 容器中水的质量为1000g。 (2) 玻璃杯的容积 V容=V酒精===200cm3 玻璃杯的体积 V杯=S′h′=50cm2×10cm=500 cm3 玻璃的体积 V玻璃= V杯−V容=500cm3−200cm3=300cm3 玻璃杯的质量 m玻璃杯=ρ玻璃V玻璃=2.5g/cm3×300cm3=750g 玻璃杯对水平地面的压力等于玻璃杯和酒精的总重力,即 F=G总=m总g=( m玻璃杯m酒精)g=(0.75kg0.16kg)× 10N/kg=9.1N 玻璃杯对水平地面的压强 p===1820Pa 玻璃杯对水平地面的压强为1820Pa。 (3) 容器中剩余的体积为 V剩=S(h-h水)= 100cm2× (14cm−10cm)=400cm3 将玻璃杯放入水中, V玻璃 V剩,故水没有溢出,水面上升的高度 h===3cm 水对容器底部的压强 p′=ρ水g(h水h)= 1.0×103kg/m3×10N/kg×m=1400Pa 水对容器底部的压强大小为1400Pa。 答:(1)容器中水的质量为1000g; (2)向玻璃杯中倒入质量为 160g 的酒精,刚好将杯子装满,此时玻璃杯对水平地面的压强大小为1820Pa; (3)将酒精全部倒出,并将玻璃杯擦干;然后杯口向上、竖直缓慢放入水中,直至静止在容器底部,待水面静止后,水对容器底部的压强大小为1400Pa。  
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考点分析:
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如图甲所示,长为 80cm 的杠杆 CD(质量忽略不计)左右两端分别用细线连接 AB 两个物体, 在水平位置处于静止状态,其中OD=20cm;物体AB 的质量分别为 2.4kg 6kg,底面积分别为 100cm2 200cm2。求:

(1)B 物体的重力大小为多少?

(2)A 物体对水平地面的压强为多大?

(3)用木板在水平方向轻轻托住 B 物体,使A 物体对地面的压强和 B 物体对木板的压强刚好相等,如图乙所示,杠杆恰好在水平位置平衡。求此时 A 物体受到的绳子拉力大小为多少?

 

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如图所示,工人师傅用大小为 250N 的拉力将一个重为 400N 的货物提升到高处,5s 内,绳自由端移动了 1m。求:

(1)拉力 F 的功率大小为多少?

(2)该滑轮组的机械效率为多少?

 

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如图所示,U 型管内装有适量清水。通过下列实验,用 U 形管压强计“探究影响液体内部压强因素”:

(1)U 形管压强计_____(选填“是”或“不是”)连通器,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 形管中的水面能灵活升降,则说明该装置_____(选填“漏气”或“不漏气”);

(2)若在使用压强计前,发现 U 型管内水面已有高度差,可通过_____(选填序号)方法进行调节;

①从U 型管内向外倒出适量水;②拆除软管重新安装;③向U 型管内添加适量水;在实验中通过比较U 型管两边的液面高度差来比较液体压强的大小,这种实验方法叫做_____

(3)在探究“液体压强的大小与液体深度的关系”时,记录的部分实验信息如下表:

实验次数

液体

液体深度h/cm

U形管两侧液面的高度差Δh/cm

1

5.0

4.9

2

10.0

9.7

3

15.0

14.6

 

 

根据表中信息可得出结论:在同种液体内部,液体压强随着深度的增加而_____(选填“增大”或“减 小”);

(4)在探究“液体压强的大小与液体密度的关系” 时,小明把金属盒分别浸入到 AB 两种液体中,如图所示,小明得出结论:A 液体密度较大。你认为他的结论_____(选填“正确”或“不正确”),原因是_____(选填序号);

①没有控制金属盒在液体中的深度相同

②金属盒在A 液体中深度小,而U 型管两边液面高度差较大

(5)小刚将液体压强计进行了改造,如图所示。当两探头置于空气中时,U 形管水面相平。现将两探头分别放在甲、乙容器内密度分别为ρ1 ρ2 的两种液体中,当两探头所处的深度相同时,U 形管中的左右水面高度差为 5cm,则 ρ1_________ρ2(选填“>﹑“<”或“=”),左右橡皮管内气体压强相差_____Pa

 

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某小组在探究“杠杆的平衡条件”的实验:

(1)实验过程中将杠杆调节到水平位置平衡,这样做的目的是_____ 若杠杆右端低左端高,为使其在水平位置上静止,应将右端的平衡螺母向____调节;

(2)若每个钩码重 1N,且杠杆上每格相等。如图所示,小王在杠杆上 A 点挂 3 个钩码,为使杠杆在水平位置平衡,他想到以下方案:第一种:在O 点右侧 3 格处的 B 点悬挂    _______个钩码;当杠杆平衡后, AB 两点下方所挂的钩码同时向靠近支点O 的方向移动一格,则杠杆的_____(选填“左”或“右”)端 将下沉;第二种:在 O 点右侧 4 格处 C 点用弹簧测力计向下拉杠杆,当测力计从 a 位置转动到 b 位置时其示数变大,原因是拉力的力臂_________(选填“变大”﹑ “变小”或“不变”);第三种:在 O点左侧 1 格处的D点用弹簧测力计_____(选填“竖直向上”或“竖直向下”)拉杠杆,其测力计示数为 6N

(3)实验中小王多次改变钩码个数及力臂获得多组数据,得出了杠杆的平衡条件。以下三个实验也测了多组数据,与本实验目的相同的是_____(选填序号);

①探究“动能大小与什么因素有关”;②测量某个物体长度;③测量未知液体的密度。

(4)实验结束后,小王提出了新的探究问题:“若支点不在杠杆的中点时,杠杆的平衡条件是否仍然成立?” 于是他将支点调整在如图丁所示位置进行探究,发现当杠杆水平平衡时,与之前得出的杠杆平衡条件不相符,原因可能是:_____

 

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在“探究物质的熔化规律”的实验时,实验装置如图甲所示,实验时先将固体物质和温度计分别放入试管内,再放入大烧杯的水中,观察固体的熔化过程。(当地气压为一个标准大气压)

(1)实验中对固体物质采用水浴法加热的目的是:_____

(2)试管内物质在加热过程中,某时刻温度如图 乙所示,读数方法正确的是_____(选填“A”、 “B 或“C”),某同学根据实验记录的数据描绘出该物质的温度随时间变化的图像(如图丙ABCDE),则该物质是_____(选填“晶体”或“非晶体”);

(3)在该物质熔化过程中,如果将试管从烧杯中拿出来,该物质会停止熔化。将试管放回烧杯后,该物质又继续熔化。说明固体熔化时需要_____(选填“吸收”或“放出”)热量;

(4)根据描绘的图像,该物质的熔点为_____℃,该物质熔化前(AB 段)升温比熔化后(CD 段)升温_____(选填“快”或“慢”);

(5)图像中DE 段是物质的_____过程。

 

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