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如图甲所示,一个柱形容器放在水平桌面上,容器中立放着一个底面积为100cm2,高...

如图甲所示,一个柱形容器放在水平桌面上,容器中立放着一个底面积为100cm2,高为12cm 均匀实心长方体木块AA 的底部与容器底用一根细绳连在一起,现慢慢向容器中加水,当加入1.8kg 的水时,木块A对容器底部的压力刚好为0,如图乙所示,此时容器中的水的深度为9cm 已知细绳长度为L=8cmρ =1.0×103kg/m3。求:

(1)当木块 A 对容器底部的压力刚好为0A 受到的浮力;

(2)木块A 的密度;

(3)若继续缓慢向容器中加水,当容器中的水的总质量为4.5kg 时,停止加水,如图丙所示,此时将与A 相连的细绳剪断,求细绳剪断前剪断后木块静止时,水对容器底部压强的变化量(整个过程中无水溢出)

 

(1) 9N;(2) 0.75×103kg/m3;(3) 50Pa 【解析】 (1)已知木块A的底面积S木=100cm2,由乙图可知:当木块A对容器底部的压力刚好为0,水的深度为h水=9cm;则木块A排开水的体积为 V排=S木h水=100cm2×9cm=900cm3=9×10-4m3 木块受到的浮力为 F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×9×10-4m3×10N/kg=9N (2)木块A的体积为 V木=S木h木=100cm2×12cm=1200cm3=1.2×10-3m3 由于木块A对容器底部的压力刚好为0,木块A处于漂浮,则 G=F浮=9N 由G=mg=ρVg可得,木块的密度为 (3)木块A对容器底部的压力刚好为0时,由可得所加水的体积为 由乙图可知,水深h水为9cm,则 V水1=(S容-S木)h水 则容器的底面积为 再次加水后容器中水的总体积为 由丙图可知,木块下表面以下水的体积为 V1=S容L=300cm2×8cm=2400cm3 则木块下表面以上水的体积为 V2=V水2-V1=4500cm3-2400cm3=2100cm3 设此时木块浸入水的深度为h′,则 V2=(S容-S木)h′ 所以,木块浸入水的深度为 此时木块排开水的体积为 V排′=S木h′=100cm2×10.5cm=1050cm3 若将细线剪断,木块将上浮,当木块静止时,由于与图甲中的木块都是漂浮,则木块受到的浮力相等,排开水的体积相等,所以,细线剪断后木块漂浮时,其排开水的体积为 V排″=V排=900cm3 细绳剪断前、剪断后,排开水的体积变化量为 ΔV排=V排′-V排″=1050cm3-900cm3=150cm3 则水的深度变化量为 所以,水对容器底部压强的变化量为 Δp=ρ水gΔh=1×103kg/m3×10N/kg×5×10-3m=50Pa 答:(1)A受到的浮力为9N;(2)木块A的密度为0.75×103kg/m3;(3)细绳剪断前、剪断后木块静止时,水对容器底部压强的变化量为50Pa。  
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考点分析:
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如图所示,小灯泡L标有“6V 3W”的字样,不考虑灯丝电阻的变化,滑动变阻器的最大阻值R12Ω,电源电压保持不变。当S闭合,S1S2断开,滑片P滑到中点时,小灯泡恰好正常发光。保持滑片P的位置不变,闭合SS1S2,发现电流表的示数变化了2.5A。求:

(1)小灯泡正常发光时的电流;

(2)电源电压;

(3)当开关SS1S2都闭合时,电路消耗总功率的最小值。

 

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高速公路已广泛应用ETC收费系统, 这种系统是对过往车辆无需停车即能实现收费的电子系统。如图是某高速公路入口处的ETC通道示意图。现有一辆总质量m=1500kg的汽车, 在进入ETC收费岛区域前s1=50m处开始减速, t1=4s后运动至ETC收费岛(图中阴影区域)边界,然后再以6m/s的速度匀速通过ETC收费岛, 其长s2=36m。不计车长,取g=10N/kg


 

(1)求汽车的重力大小;

(2)求汽车从减速开始到离开ETC收费岛全过程的平均速度大小。

 

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小光和小明同学做“测定小灯泡的电功率”实验,滑动变阻器有“10Ω  1A”“20Ω 2A”两个,小灯泡标有“2.5V”字样,其中新干电池接入四节:

(1)实验原理:_____________

(2)请用笔画线代替导线将图甲的实物电路图连接完整;

______

(3)小明闭合开关后,若出现下表所述的现象,请在表中空格处填写可能的原因;

现象

电灯的亮暗

电流表

电压表

可能的原因

1

有示数

无示数

_____

2

不亮

无示数

有示数

 ____

 

(4)小华实验时,实验器材完好,正确连接电路且实验步骤、变阻器滑片位置正确。刚闭合开关时,发现小灯发光较亮,电压表、电流表的示数分别如图乙所示:

小华在实验中,选用的是_________Ω滑动变阻器;

若要测出该小灯泡的额定功率,小华可采用的合理方法有:

方法一______________________

方法二_______________________

 

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用如图所示的装置做“探究杠杆的平衡条件”实验:


 

(1)实验开始时,杠杆的位置如图甲所示,为使杠杆在水平位置平衡,应将平衡螺母向_________移动(选填“左”或“右”)。这样做的好处是可以直接从杠杆上读出_________

(2)如图乙所示,在刻度线“2”处挂2个钩码,在刻度线“4”处用调好的弹簧测力计竖直向下拉杠杆,杠杆在水平位置平衡时,弹簧测力计的示数为F1.将弹簧测力计斜向左拉,杠杆在水平位置平衡时,其示数F2_________F1(选填“>”、“=”或“<”下同);再将弹簧测力计斜向右拉,杠杆在水平位置平衡时,其示数F3_________F1

(3)得到实验结论后,利用图乙所示的装置,只借助杠杆上的刻度线,右端只使用弹簧测力计,左端只悬挂重物,若弹簧测力计的量程是0~2.5N,当杠杆在水平位置平衡时,通过计算可知,悬挂的重物最重可达_________N

 

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小明在实验室探究冰熔化和水沸腾时温度的变化特点,根据测量结果画出相关图形,如图1所示:

(1)要完成这两个实验,都需要的测量仪器是__________________

(2)水沸腾的温度计示数如图2所示,读数为_________,该示数是_________段所对应的温度(选填“AB”或“DE”);

(3)如图1a)所示,OA段与BC段的倾斜程度不同,这是因为____________

 

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