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如图甲所示,水平放置的圆柱形容器底部有一个重为80N、底面积为 100 cm2 ...

如图甲所示,水平放置的圆柱形容器底部有一个重为80N、底面积为 100 cm2 的实心均匀的圆柱形物块 MM 与容器底部不密合。以流速恒定的水流缓慢向容器内注水,容器底部受到水的压强 p 随时间 t 的变化关系如图乙所示。

1)还没开始注水时,物块 M 对圆柱形容器底的压强是多少?

2)当 t = t1时,物块 M 下表面受到水的压力是多少?

3)在 0-t2 过程中,物块 M 克服重力做了多少功?

 

(1)8103Pa;(2)80N;(3)0或32J 【解析】 (1)还没开始注水时,物块 M对圆柱形容器底的压力等于重力,即F=G=80N,M的底面积 S=100 cm2=110-2m2 物块M对圆柱形容器底的压强 p===8103Pa M 对圆柱形容器底的压强为8103Pa。 (2)由乙图知,在0-t1时间内,容器底部受到水的压强 p随时间t变化较大,在t1- t2时间内,容器底部受到水的压强 p随时间t变化减小,说明当t=t1时,水与物块M的上表面相平,物块M仍在容器底,由乙图知,当t=t1时,容器底部受到水的压强为8103Pa,故物块M下表面受到水的压强为8103Pa,物块M下表面受到水的压力 F=pS=8103 Pa110-2m2=80N 物块M下表面受到水的压力为80N。 (3) 在 0-t2过程中,可能出现两种情况,一种是物块 M一直下沉,此时物块 M 克服重力做功为0;一种是物块M处于悬浮,物块M上升的高度为容器内水增加的深度,由p=ρgh可得容器内水增加的深度 h===0.4m 物块 M 克服重力做了功 W=Gh=80N0.4m=32J 因此物块 M克服重力做功为0或32J。 答:(1)还没开始注水时,物块 M 对圆柱形容器底的压强是8103Pa; (2)当 t = t1时,物块 M 下表面受到水的压力是80N; (3)在 0-t2 过程中,物块 M 克服重力做功为0或32J。  
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新冠肺炎疫情期间,小明设计并制作了一支模拟电子体温计,设计如图所示的电路, 已知电源电压不变,定值电阻 R0 =10ΩR 为热敏电阻,其阻值随温度变化关系式为R (60-t) 。小明用它测量 32 ℃的物体时,电流表示数为 0.2 A

1)电路中的电源电压为多少?

2)小明测温时电压表示数为 2.4 V,所测的温度为多少

 

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某次执行任务中,某战机以2500km/h的速度从空军基地飞往相距1250km的目的地,完成任务后返航,共消耗了5t航空燃油。已知航空燃油的热值为5×107J/kg,求:

1)战机从空军基地到达目的地约需要多少h

2)完全燃烧5t航空燃油放出的热量是多少?如果这些热量的40%转化为战机的机械能,则战机获得的机械能是多少?

 

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日常生活中有许多与物理学有关的现象。

1)因为在烈日下暴晒,液化石油输气管道容易发生爆裂,造成事故,所以必须埋在地表下,由此小明想一定质量的气体产生的压强与哪些因素有关?他进行了如下操作:

如图 1 甲所示,取一根一端封闭的细玻璃管,竖直固定,常温下用水银封闭一段空气柱,在玻璃管壁上标记水银柱下表面的位置;

将玻璃管中的空气柱浸入 50 ℃的热水中,待水银柱不再上升后,往玻璃管内注入水银,直到水银柱下表面回到原来标记位置如图 1 乙所示;

将玻璃管中的空气柱浸入 80 ℃的热水中,重复操作,如图 1 丙所示。

回答问题:在实验中,一定质量的气体产生的压强大小是由________来反映的。得到的结论是:一定质量的气体在_______一定时,温度越高,气体的压强越_______

2)橡皮筋的弹性性质与弹簧是否类似?由此小明对 AB 两根长度相同,粗细不同的橡皮筋进行研究。将橡皮筋的一端固定,另一端挂在测力计上,用相同的力拉,如图 2 甲所示,记录橡皮筋受到的拉力大小 F 和橡皮筋的伸长量Δ x,多次测量数据画出的图像如图 2 乙所示。

当橡皮筋 B 上测力计的示数为 3 N 时,橡皮筋 B 的伸长量为__________cm

如果把这两根橡皮筋制成测力计,_________(选填“A”或“B”)橡皮筋制成的测力计测量的精确程度高;

把相同的两根橡皮筋 B 并起来制成测力计,如图 2 丙所示,此测力计可以测量的力的最大值为_______N

 

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测量小灯泡电功率实验中,小灯泡 L1 的额定电压为 2.5 V

1)电路连接如图甲所示,有一根导线连接错误,请在错误处打“×”,并在图中进行订正________

2)开关闭合前滑动变阻器的滑片 P 应滑到______(选填“a”或“b”) 端;

3)电路修改正确后闭合开关,无论怎样移动滑片 P 电压表的示数都调不到 2.5 V,经检查各元件也完好,则出现这种现象的原因可能是:______(写出一种即可);

4)解决了(3)中的问题后,闭合开关,调节滑动变阻器,进行多次测量,示数记录在下表中:

实验序号

1

2

3

4

电压 U/V

1.0

1.5

2.0

2.5

电流 I/A

0.14

0.18

0.20

0.24

 


 

小灯泡的额定功率是__________W

若将与小灯泡L1规格完全相同的小灯泡L2并联接到电路中,如图乙所示。闭合开关调节电源电压,使电流表的示数为 0.36 A,则电压表的示数为_________V

 

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小明和小慕分别用下面两种方案测量小石块的密度。

1)小明的方案:

将托盘天平放在水平桌面上,将游码移至标尺左端的_____处,发现横梁稳定时指针偏向分度盘的右侧,要使横梁在水平位置平衡,应将平衡螺母往_____(选填“左”或“右”)调;

用调节好的天平测小石块的质量,天平再次平衡时,右盘所加砝码和游码位置如图甲所示,则小石块的质量 m1 _________g

如图乙所示,将烧杯放在水平桌面上,用细线系住小石块,轻轻放入烧杯中,加入适量的水,使小石块浸没在水中,在烧杯壁上标记水面对应位置;

将小石块从水中取出后,用天平测出烧杯和水的总质量m2 152.4 g

向烧杯内缓缓加入水至标记处,再用天平测出烧杯和水的总质量 m3 165.2 g

根据测量结果计算出小石块密度 ρ =___g/cm3

(2)小慕的方案:

丙所示用细线系住小石块,用弹簧测力计测出小石块的重为G

丁所示将小石块_______在水中。此时弹簧测力计的示数为 F,则小石块的密度ρ =_______(用 FGρ 表示);

(3)若不考虑仪器精度,小明的方案误差更大,原因是:______

 

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