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大桥施工时,要向水中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入水中(如图甲)...

大桥施工时,要向水中沉放大量的施工构件,假设一正方体构件被缓缓吊入水中(如图甲)。在沉入过程中,其下表面到水面的距离h逐渐增大,随着h的增大,正方体构件所受浮力F1,钢绳拉力F2的变化如图乙所示。(g=10N/kgρ=1.0×103kg/m3

1)浮力F1h变化的图线是图乙中的______(选填“”或“”)图线,由此图可知正方体构件的边长为______m

2)当h=3m时,构件下表面受到水的压强是多少______

3)构件所受的最大浮力为多少______

4)构件的密度是多少______


 

 

② 2 3×104Pa 8×104N 2.5×103 kg/m3 【解析】 (1)[1]由图知道,构件在沉入过程中,浸没前排开水的体积逐渐变大,所以,浮力逐渐变大; 当构件浸没后排开水的体积不变,所以浮力不变,所以,浮力F1 随h变化的图线是图乙中的②。 [2]由乙图知道,当构件刚淹没时浸入深度为2m,说明正方体构件的边长为2m。 (2)[3]由知道,当h=3m时,构件下表面受到水的压强是 (3)[4]根据题意知道,构件完全淹没时受到的浮力最大,正方体构件的边长为2m,构件的体积V=8m3,构件完全淹没时,V排 =V=8m3,由知道,构件所受的最大浮力 F浮 =ρ水gV排 =1×103 kg/m3 ×10N/kg×8m3 =8×104 N (4)[5]由图乙知道,当构件完全淹没时,钢绳的拉力F2 =1.2×105 N;对构件进行受力分析知道,物体受到的浮力等于其重力与钢绳的拉力之差,即 F浮=G-F2 由阿基米德原理知道 ρ水 gV排 =ρgV-F2 即 1×103 kg/m3 ×10N/kg×8m3 =ρ×10N/kg×8m3 -1.2×105 N 解得构件的密度 ρ=2.5×103 kg/m3 答:(1)浮力F1随h变化的图线是图乙中的②图线,由此图可知正方体构件的边长为2m; (2)当h=3m时,构件下表面受到水的压强是3×104Pa; (3)构件所受的最大浮力为8×104N; (4)构件的密度是2.5×103 kg/m3。  
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考点分析:
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“擦窗机器人”的质量为2kg,它的“腹部”有吸盘,当擦窗机器人的真空泵将吸盘内的空气向外抽出时,它能牢牢地吸在竖直玻璃上。(g10N/kg

1)擦窗机器人在竖直玻璃板上静止时,吸盘内部的气压______(选填“大于”“等于”或“小于”)外界大气压,从而使吸盘吸附在玻璃上;若真空泵继续向外抽气,则机器人受到的摩擦力______(选填“变大”“变小”或“不变”)。

2)擦窗机器人静止时受到的摩擦力为多少______

3)擦窗机器人以0.1m/s的速度匀速竖直向下运动6s,它运动的距离是多少______

4)吸盘与玻璃的接触面积为1.2×10-3m2,若吸盘在此面积上对玻璃的压强为1.5×105Pa,则吸盘对玻璃的压力是多大______

 

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小明同学在探究影响浮力大小的因素时,做了如图甲所示的实验,请你根据小明的实验探究回答下列问题。

1)由实验过程A可知,物体的重力为______;由实验过程B可知,物体受到的浮力为______

2)做BC两次实验,可以得出的结论是:在液体的______相同时,______越大,物体受到的浮力越大。

3)做两次实验,是为了探究浮力的大小与物体浸没深度是否有关。

4)在小明的实验基础上,根据有关实验数据,可以计算出盐水的密度为______g/cm3

5)小刚按照教材中“综合实践活动”要求,制作了简易密度计来测量盐水密度(如图乙)。

取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,塞入金属丝的目的是使吸管能在液体中______

将吸管放到水中的情景如图乙(a)所示,测得浸入的长度为H;放到盐水中的情景如图乙(b)所示,浸入的长度为h。用ρ盐水ρ分别表示盐水和水的密度,则ρ盐水ρhH关系式是ρ盐水=______

为了使简易密度计上两条刻度线之间的距离大一些,以使测量结果更精确,你的改进方法是______

 

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如图所示是探究“滑动摩擦力的大小与什么因素有关”的实验,器材有:木块A一块,砝码一个,弹簧测力计一个,长木板一块和棉布一块。

1)为了测量滑动摩擦力的大小,如图甲所示,用弹簧测力计沿水平方向拉动木块A,使其做______运动,此时由______的原理可知木块受到的摩擦力大小与拉力大小相等。

2)甲实验中,木块A受到的摩擦力为______N

3)比较甲、乙实验,可以探究滑动摩擦力的大小与______有关;比较______实验,可以探究滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关。

4)比较甲、丁实验,发现甲实验弹簧测力计的示数大于丁实验弹簧测力计的示数,小明得出:滑动摩擦力的大小与接触面积的大小有关,你认为他的结论是______(选填“正确”或“错误”)的,原因是______

5)本实验采用的探究方法是______(选填“控制变量法”或“等效替代法”)。

 

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无人飞机制造使用了某种新型复合材料。下面是小王测量这种实心复合材料密度的实验过程。

1)将托盘天平放在桌面上,将游码移至标尺的零刻度线处,发现指针静止时如图甲所示,则应将平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调节,使横梁平衡。

2)用调好的天平测量该物块的质量时,应将物块放入左盘,当天平平衡时,砝码及游码位置如图乙所示,该物块的质量为______g

3)因复合材料的密度小于水,小王在该物块下方悬挂了一铁块,按照如图丙所示①②③顺序,测出了该物块的体积,小王在测体积时的操作顺序会引起密度测量值比真实值______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)原因是______

4)分析以上步骤,你认为丙图中测量体积最佳实验步骤顺序应该为______,若图中数据为小王正确操作顺序所获得的数据,则这种材料的体积是______cm3,密度是______kg/m3

 

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1)如图甲所示,由于不倒翁的重心偏下(图中黑点处),所以它能左右摇摆而不倒。请画出此时不倒翁所受重力的示意图______

2)如图乙,请画出“浮沉子”A悬浮时所受力的示意图______

 

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