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如图所示,甲。乙两个完全相同的薄壁圆柱形容器置于水平桌面上,容器底面积均为200...

如图所示,甲。乙两个完全相同的薄壁圆柱形容器置于水平桌面上,容器底面积均为200cm2,两容器底部用一根细管相连(细管中的水始终忽略不计),开始时闸门K关闭,甲容器盛有深度为0.2m的水。乙中放一边长为10cm的正方体木块AA的底部与容器底部用一根细绳连接起来。已知细绳长度3cm,能承受的最大拉力为1N。求:

(1)甲中水对容器底部的压强;

(2)甲中水对容器底部的压强是木块对乙容器底部压强的5倍,木块的密度:

(3)打开阀门,从细绳承受的拉力刚好达到最大值到绳断裂后木块静止的过程中,木块A克服重力做的功是多少。

 

(1)2000Pa;(2)0.4×103kg/m3;(3)0.16J 【解析】 (1)甲中水对容器底部的压强 p水=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa (2)木块对乙容器底部压强 p木=p水=×2×103Pa=0.4×103Pa 由于木块是柱形放在水平容器底 p木==ρgh 木块的密度 (3)木块的底面积 S木=0.1m×0.1m=0.01m2 木块的重力 G木=F木=p木S木=0.4×103Pa×0.01m2=4N 甲、乙容器完全相同,甲盛有深度为0.2m的水,若乙容器中没有木块时,水的深度可达0.1m;根据漂浮条件和阿基米德原理可知木块会漂浮,所以木块漂浮时 F浮=G木 ρ水gV排=ρ木gV木 ρ水gS木h浸=ρ木gS木h木 h浸=0.04m 当木块在乙容器中甲、乙容器中的水面相平时木块一定时处于漂浮状态;设甲、乙容器中的水面相平时水的深度为h′,由于木块在乙容器中水上处于漂浮时浸没的深度为0.04m,则乙中的水的体积为 V乙=S乙h′-V浸=S乙h′-S木h浸 甲乙中的水的体积之和 V甲+V乙=V水 S甲h′+S乙h′-S木h浸=S甲h h′= 此时木块底部到容器底的距离 h1=0.11m-0.04m=0.07m 细绳承受的拉力刚好达到最大值时木块底部到容器底的距离 h2=0.03cm 木块上升的高度 Δh=h1-h2=0.07m-0.03m=0.04m 从细绳承受的拉力刚好达到最大值到绳断裂后木块静止的过程中,木块A克服重力做的功 W=G木Δh=4N×0.04m=0.16J 答:(1)甲中水对容器底部的压强是2000Pa; (2)木块的密度是0.4×103kg/m3; (3)打开阀门,从细绳承受的拉力刚好达到最大值到绳断裂后木块静止的过程中,木块A克服重力做的功是0.16J。  
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考点分析:
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用如图所示滑轮组提升正方体物体,物体边长为0.1m,密度为2×103kg/m3,动滑轮重5N,不计摩擦和绳重。

(1)物体重力为多少N

(2)物体对水平地面的压强为500Pa时,作用在自由端的拉力为多少N

(3)绳子AB能承受的最大拉力分别为100N50N,求滑轮组的最大机械效率。

 

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如图所示是某品牌电动汽车,若该车在平直公路上以速度20m/s匀速行驶了0.2h。其发动机的功率恒为80kW。求:

(1)该车受到的阻力是多少?

(2)该车发动机在这一过程中所做的功?

 

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初二物理社团的同学们在探究“影响浮力大小的因素”实验中,按如图所示的步骤进行实验:

(1)通过比较BCD三幅图,小田得出结论:浮力的大小与______有关,通过比较DE两福图可以得出浮力大小还与________有关。

(2)物体的质量为______kg,物体浸没在水中受到的浮力______N

(3)根据已有条件,请你求出E图中弹簧测力计的示数是________Nρ酒精=0.8×103kg/m3)。

(4)同组的小佳在工地上找到一金属块B,他决定测量其密度,但是测量工具仅有刻度尺。所以他设计了以下实验方法:

①小佳找了一个圆柱形的烧杯A,让其在大水槽中漂浮,如图甲所示,A露出水面的高度为h1

②然后将金属块B吊在烧杯A下方,如图乙所示。A露出水中水的高度为h2,水槽中水的深度为H2

将金属块B放入烧杯A中,如图丙所示,A露出水面的高度为h3,水槽中水的深度为H3,通过比较,小佳发现水槽中水的高度为H2_______H3(选填“大于”“小于”或“等于”),已知水的密度为ρ。则小佳测量出金属块B的密度用物理量表示为ρ=______

小泓同学提出在实验步骤乙丙中,将沾有水的金属块B放入烧杯A中,测出金属块的密度将______(选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

 

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物理实验小组的同学们在探究“影响液体内部压强的因素”实验中,如图所示,进行了以下操作:

(1)小燕检查压强计的气密性时,用手指不论轻压还是重压橡皮膜,发现U形管两边液面的高度差变化________(选填“大”或“小”),表明其气密性差。小燕调节好压强计后,U形管两边液面相平;

(2)比较________ 两图可知:当液体深度相同时,液体密度越大,液体压强越大:比较图可知:当液体密度一定的时候,_______越大,液体压强越大;

(3)比较图③④⑤可知:当液体密度一定时,在液体同一深度,向各个方向液体压强______

(4)中梯形容器与图容器底面积相同,盛有深度密度均相同的盐水,将同一金属盒分别放入两容器中相同深度处,且不溢出,则容器底部受到的压强大小p2_______p7(选填“大于”、“小于”或“等于”)。

(5)将金属盒放入图盐水中10cm深位置,发现U形管压强计盛有红墨水(ρ红墨水=ρ)的左边液面下降6cm,则盐水的密度为_________kg/m³,这个密度比盐水的实际密度________(选填“偏大”、“偏小”或“相等”)。

 

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小亮同学在探究“杠杆平衡条件"的实验中,采用了如图所示实验装置。

(1)安装好杠杆后如图甲所示,杠杆______(选填“处于”或“不处于”)平衡状态,为使杠杆在水平位置平衡,应将杠杆左端的平衡螺母向______(选填“左”或“右”)调;

(2)如图乙所示,调节好杠杆后在杠杆左边距离支点4格处挂了3个钩码。每个钩码重0.5N,右侧6格处用弹簧测力计沿竖直方向拉杠杆,使其水平平衡,此时弹簧测力计的示数为_______N

(3)在图乙中保持弹簧测力计的拉力不变,在左侧钩码下方增加一个钩码,为使杠杆仍然水平平衡,则需要将钩码向_____移动(选填“左”或“右”)。

(4)本实验中多次实验的目的与以下哪个实验相同:___________

A.刻度尺测铅笔长度    B.探究动能大小的影响因素

(5)保持弹簧测力计悬挂点的位置不变,使其拉力方向斜向右下方,仍使杠杆水平平衡如图丙,弹簧测力计示数将_____ (选填“变大”,“变小”或“不变”),原因是__________

 

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