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如图所示,将一盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上,用细线将一个小球固定在容器底部,...

如图所示,将一盛有水的圆柱形容器置于水平桌面上,用细线将一个小球固定在容器底部,当小球完全浸没在水中静止时,细线对小球的拉力为 F。已知小球的重力 G=8N,小球的体积为 10-3m3,水的密度 ρ=1.0×103kg/m3g 10N/kg。求:

(1)小球完全浸没在水中静止时,所受浮力的大小;

(2)细线对小球的拉力 F 的大小。

 

(1) 10N;(2) 2N 【解析】 (1) 根据阿基米德原理 (2) 此时小球处于平衡状态,分析小球受力情况,分别受重力,方向竖直向下,浮力,方向竖直向上,绳子拉力,方向竖直向下,所以 答:(1) 小球完全浸没在水中静止时,所受浮力的大小为10N。 (2) 细线对小球的拉力 F 的大小为2N。  
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考点分析:
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按压式瓶盖

在日常生活中,装有洗手液或洗发液的瓶子,其瓶盖都是按压式的,如图所示。按压式瓶盖的工作原理是什么呢?液体是怎么被“吸”上来的?

洗手液瓶中有个按压式吸液结构,它由导液管、进液阀门、弹簧、活塞、出液阀门、出液管、储液筒等组成,如图所示,其中进液阀门和出液阀门是塑料小球,进液阀门位于弹簧下端,出液阀门位于活塞上端。

使用的时候,通过手向下按压,活塞向下移动,弹簧被压缩使得进液阀门关闭,出液阀门打开,储液筒里的液体从出液管流出瓶外;当手松开时,弹簧恢复原来的自然状态,使得活塞向上移动,出液阀门关闭,进液阀门打开,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒。这样活塞在圆筒中上下往复运动,不断地把液体“吸”出瓶外。

请根据上述材料,回答下列问题:

(1)按压式瓶盖的工作原理和______的工作原理相同。

A.活塞式抽水机    B.船闸    C.微小压强计    D.电热开水器的水位计

(2)洗手液能被“吸”上来是利用了______

(3)向下按压后松手时,液体从导液管通过进液阀门进入到储液筒,是因为瓶中气压______储液筒中气压。(选填“大于”、“小于”或“等于”)

 

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在实验桌上已备有满足实验要求的器材:如图所示的两个密度已知且体积相同的圆柱体A B、已知 ρA>ρB>ρ 、已调零的弹簧测力计1 个、装有适量水的烧杯1 个、细线若干。小明利用上述实验器材,设计实验验证“物体所受浮力的大小跟物体的密度无关”。

(1)以下是他的部分实验步骤,请你帮他补充完整:

将圆柱体AB 的密度ρ记录在表格中;

将圆柱体AB 分别悬挂在弹簧测力计下,测量圆柱体AB 受到的重力G,并将 G 的数据记录在表格中;

将悬挂在弹簧测力计下的圆柱体A下方的两格线体积浸在烧杯内的水中,且不接触烧杯,静止时,读出弹簧测力计的示数 F,并将 F的数据记录在表格中;

_____,静止时,读出弹簧测力计的示数 F ,并将 F的数据记录在表格中;

利用公式 F =______,分别计算出圆柱体 AB 受到的浮力 F ,并将 F 的数据记录在表格中;

(2)画出实验记录表格(补全第一列的第一行与第四行):

___________

 

 

G/N

 

 

F /N

 

 

 ________

 

 

 

 

 

 

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小华在学习了压强的知识后,知道了压强的大小与压力大小有关,由此她认为“滑动摩擦力的大小与压强的大小有关”。小明不同意小华的观点,于是利用长木板、弹簧测力计、轻细线,以及一个带有挂钩的长方体物块设计了如图所示的实验装置进行研究。

已知长木板的上表面粗糙程度均匀且一端带有一个高度可调节的定滑轮;物块的长、宽、高的长度各不相同,6个表面的粗糙程度相同。

(1)以下是小明的部分实验步骤,请补充完整:

①将长木板放在水平桌面上,将物块平放在长木板上,调节定滑轮的高度,使拉物块的轻细线与长木板平行;

②竖直向上拉动弹簧测力计,使物块在长木板上做____运动,读出并记录测力计的示数F1,根据二力平衡条件可知,物块所受滑动摩擦力f1=F1

________,调节定滑轮的高度,使拉物块的轻细线与长木板平行,重复步骤②的操作与测量,读出并记录测力计的示数F2,根据二力平衡条件可知,物块所受滑动摩擦力f2=F2

④比较两次的滑动摩擦力大小,发现f2=f1

(2)通过小明的实验,可以得到如下的实验结论:

上述两次实验中,物块对长木板的压力相等,但__,而f2=f1,说明小华的观点是___的(选填“正确”或“错误”)。

 

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小海利用浮力的知识测出了他家里所用瓷碗的密度.第一次如图甲所示,他向自制溢水杯中注满水,然后让瓷碗漂浮在水面上,用电子秤测出排开水的质量是270g;第二次如图乙所示,他向溢水杯中注满水,然后让瓷碗沉入水底,用电子秤测出排开水的质量是100g.根据测量数据,可计算出瓷碗的密度是________g/cm3

 

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小乐和小明用四个滑轮组成一个滑轮组,研究“滑轮组的机械效率与被提升物体所受重力的关系”。下表是他们记录的部分实验数据。

钩码重G/N

钩码上升的高度h/cm

测力计示数F/N

绳子自由端移动的距离s/cm

机械效率 η

4

4

1.4

20

57%

8

4

2.4

20

67%

16

4

4.0

20

 

 

(1)根据实验数据计算,滑轮组提升重 16N的钩码的有用功为______J,机械效率为______%

(2)分析数据可知,使用同一个滑轮组,提升的物重越大,机械效率越______。(选填“高”或“低”)

 

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