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如图所示,圆柱体 A 与 B 经细线绕过定滑轮相连(不计绳重及摩擦),B 刚好浸...

如图所示,圆柱体 A B 经细线绕过定滑轮相连(不计绳重及摩擦),B 刚好浸没于水中,A 置于压敏电阻 Rx 上,压敏电阻的电阻值 Rx 随压力 F 的变化关系如表所示, 电源电压恒为 6VR0=6Ω,电流表的量程为 0~0.6A,电压表的量程为 0~3V。已知,GA30NGB15NB的底面积为 100cm2,柱形容器底面积为 500cm2。求:

F/N

15

20

25

30

Rx

8

6

4

2

 

 

 

(1)B 刚好浸没时,电流表的示数为 0.6A,此时 Rx 的阻值是多少?

(2)B 刚好浸没时,电流表的示数为 0.6AB 受到的浮力大小是多少?

(3)若逐渐将容器中的水排出,在电路安全的前提下,Rx 的最大阻值是多少?能排出水 的最大质量是多少?

 

(1) 4Ω;(2) 10N;(3) 25kg 【解析】 (1)由图可知,R0与Rx串联,电流表测电路中的电流,电压表测Rx两端的电压,电路中的电流I=0.6A,则电路的总电阻 R总===10Ω Rx 的阻值 Rx= R总 R0=10Ω6Ω=4Ω 此时Rx 的阻值为4Ω。 (2) 由表格数据可知,力敏电阻的阻值Rx=4Ω时,力敏电阻受到的压力为25N,因不计绳重及摩擦,且定滑轮只改变力的方向,不改变力的大小,所以 F=GAGBF浮=30N15N F浮=25N 解得F浮=10N,即B受到的浮力大小是10N。 (3) 逐渐将容器中的水排出,B 受到的浮力逐渐减小,A对Rx的压力逐渐减小,Rx的阻值逐渐增大,电压表的示数逐渐增大,电压表的量程为 0~3V,为保证电路安全,Rx两端的电压最大为3V,此时定值电阻R0两端的电压为 UR0=UURx=6V3V=3V 此时电路中的电流 I'===0.5A 此时Rx 的阻值为 Rx'===6Ω 在电路安全的前提下,Rx 的最大阻值是6Ω。 由表格数据可知,力敏电阻的阻值Rx=6Ω时,力敏电阻受到的压力为F'=20N,此时B受到的浮力为 F浮'= F' GAGB=20N30N15N=5N 由F浮=ρgV排=ρgSh得此时B浸在水中的长度 h'===0.05m B刚好浸没于水时,F浮=10N,则B在水中的长度即B的长度 h===0.1m 水面下降 Δh=h h'=0.1m0.05m=0.05m 排出水的质量是 m=ρ水V出=ρ水gS容Δh=1.0103kg/m310N/kg50010-4m20.05m=25kg 能排出水的最大质量是25kg。 答:(1)B刚好浸没时,电流表的示数为 0.6A,此时 Rx 的阻值是4Ω; (2)B 刚好浸没时,电流表的示数为 0.6A,B 受到的浮力大小是10N; (3)若逐渐将容器中的水排出,在电路安全的前提下,Rx 的最大阻值是6Ω;能排出水 的最大质量是25kg。  
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考点分析:
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考古工作者在河底发现了古代的石像,经潜水者测量它的体积约为2m3。如图所示,在打捞石像的过程中,考古工作者用动滑轮将石像匀速提升,需要竖直向上的拉力F=1.6×104N。若不计摩擦和滑轮重力,(ρ1.0×103kg/m3g10N/kg)求:

(1)在没有将石像提出水面前,石像受到的浮力;

(2)石像的重力;

(3)石像的密度。

 

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有一圆柱形容器放在水平桌面上,现将一边长为10cm,质量为2.7kg的正方体金属块放在容器底部(如图所示,物体与容器底没有紧密接触),求:

(1)金属块的密度;

(2)金属块的重力;

(3)金属块对容器底的压强;

(4)向容器中加入水直至金属块浸没,金属块受到容器的支持力。

 

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采用如图的电路装置探究“电流产生的热量跟什么因素有关”。接通电源,瓶内的空气被加热后膨胀,使U形管的液面发生变化,通过观察U形管的液面变化情况比较出瓶内电阻丝的发热多少。如图甲所示,两个透明容器中封闭着等量的空气,将两个容器中的电阻丝R1R2串联接到电源两端,将容器外部的电阻丝R3R2并联:

(1)图甲的装置是探究电流通过导体产生的热量与____的关系,通电一段时间___(选填“左瓶”或“右瓶”)内的电阻丝产生的热量多。电阻丝R3的作用是使通过电阻丝R1R2的电流___;(选填“相等”“不等”)

(2)如图乙所示,某小组在实验中观察到左侧U型管中液面很快出现高度差,右侧U型管中液面高度差为零,原因是电阻丝_____断路;

(3)让实验装置冷却到初始状态,把右瓶并联的两根电阻丝都放入瓶内,接通电源比较两瓶内电阻丝发热多少。此时该装置是探究电流产生的热量跟____的关系,一段时间后电阻丝产生的热量____(选填“左瓶”、“右瓶”或“两瓶一样”)多。

 

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用手边的铅笔可以做很多物理小实验:

(1)如图甲所示,手指压铅笔尖感到疼,因为力的作用是_____

(2)第一次用一根橡皮筋水平匀速拉动放在桌面上的一本书,第二次在书下垫几支圆铅笔,再匀速拉动,如图乙所示。根据______比较两种情况下摩擦力的大小;

(3)如图丙所示,用手指水平压住铅笔的两端。铅笔静止时,两手指对铅笔的压力_____平衡力(选填“是”或“不是”),两手指的感觉不同,是因为压力的作用效果与_______有关。

 

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小明发现严冬季节水缸里的水结冰了,但腌菜缸里的盐水却没有,小明猜想,水中加入别的物质后,一定会对水的凝固点产生影响.为了验证这一猜想,他将一些盐放入水中,并把盐水用容器盛好放入冰箱,研究盐水的凝固过程.每隔一定时间,小明就观察盐水状态、测出温度,并将凝固过程记录的温度数据画成了凝固图象如图甲所示.

(1)从图象中可以看出盐水的凝固过程用了_____分钟.

(2)从图象中得到晶体的液态物质在凝固时的温度将_____.(选填变大”“变小不变”)

(3)盐水的凝固点为_____.由此证明了小明的猜想是_____(选填正确”、“错误)的,严寒的冬天,地面上的积雪不能及时熔化,会影响交通安全.人们采取在雪上撒盐的方法,可使雪在较低气温下熔化.原因是:在雪上撒盐可以_____(填提高降低)雪的熔点.

(4)如果将一个装有冰水混合物的试管放入正在熔化的盐冰水混合物中如图乙所示,试管中冰水混合物中的冰会_____(选填变多”、“变少不变”).

 

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