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一底面积为S0的圆柱形容器中装有适量的水,(水的密度用ρ0表示)质量分别为m1和...

一底面积为S0的圆柱形容器中装有适量的水,(水的密度用ρ0表示)质量分别为m1m2的甲、乙两个实心小球用一根无弹性线连在一起,将他们放入水中后恰好悬浮,如图所示,此时细线上的拉力为T0

求:(1)甲球的体积

2)乙球的密度

3)将细线剪断待小球静止后,水对容器底部压强的变化量Δp

 

(1);(2)(3) 【解析】 根据题中“甲、乙两个实心小球用一根无弹性线连在一起,将他们放入水中后恰好悬浮,求……”可知,本题考查阿基米德原理、密度公式和液体压强的计算.根据图中甲球受力平衡,利用阿基米德原理即可求出甲球的体积.根据图中乙球受力平衡,利用阿基米德原理即可求出乙球的体积,然后利用密度公式求出乙球的密度.把细线剪断后,根据阿基米德原理即可求出受到的总浮力的变化量,即可根据F浮=ρ水gV排求出排开水的体积减小量,利用V=Sh求出下降的高度,根据p=ρgh求得水对容器底部压强的变化量. (1)由图可知:甲球浸没在水中受力平衡,即:F浮1=G甲+T0,则:ρ0gV甲=m1g+T0, 所以,甲球的体积 (2)由图可知:乙球浸没在水中受力平衡,即:G乙=F浮2+T0,则:m2g=ρ0gV乙+T0, 所以,乙球的体积 , 则乙球的密度 (3)甲、乙两实心小球用一根无弹性细线连在一起在水中后悬浮,则F浮总=G甲+G乙, 如把细线剪断后,甲球上浮,乙球下沉;则F浮甲=G甲,F浮乙=ρ0gV乙, 所以,F浮总′=F浮甲+F浮乙=G甲+ρ0gV乙, △F浮=F浮总﹣F浮总′=(G甲+G乙)﹣(G甲+ρ0gV乙)=G乙﹣ρ0gV乙=m2g﹣ρ0g×=, 由F浮=ρ0gV排可知排开的水的体积减小量为, 所以,水面下降的高度, 水对容器底部压强的变化量  
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考点分析:
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一个薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,如图甲所示,容器中立放着一个均匀实心圆柱体A,现慢慢向容器中加水(已知水的密度为ρ),加入的水对容器底部的压强p与所加水的质量m的关系图像如图丙所示,容器足够高,在整个过程中无水溢出,A的底面始终与容器中的水面平行,当加入水的质量为m1时,圆柱体A露出水面的高度为h0,如图乙所示。求:

(1)圆柱体A露出水面的高度;

(2)薄壁圆柱体的密度;

(3)薄壁圆柱形容器的底面积。

 

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如图所示,斜面长s=2 m,高h=0.5 m。建筑工人将质量m=40 kg,长度a=50 cm,宽度b=20 cm,高度c=10 cm的长方体模具,用绳子从斜面底端匀速拉到顶端时,用时15 s,沿斜面向上的拉力F=150 N。(忽略绳子重力,g=10 N/kg)。求:

(1)长方体模具的密度;

(2)匀速拉动物体的过程中,拉力的功率;

(3)斜面的机械效率。

 

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如图所示,一个质量600kg、体积0.2m3的箱子沉入5m深的水底,水面距离地面2m,若利用滑轮组和电动机组成的打捞机械,以0.5m/s的速度将箱子从水底匀速提到地面,每个滑轮重100N(不计绳重、摩擦和水的阻力,ρ=1.0×103kg/m3g=10N/kg)。求:

1)箱子在水底时,箱子下表面受到的水的压强;

2)箱子全部浸没在水中时,箱子受到的浮力;

3)物体完全露出水面后,继续上升到地面的过程中,滑轮组的机械效率;

4)整个打捞过程中请你分析哪个阶段电动机的输出功率最大,并计算出这个最大值。

 

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如图所示,均匀实心正方体甲、乙放在水平地面上,甲的底面积为4×10-2m2,质量为16 kg,乙的体积为1×10-3 m3(g10 N/kg):

(1)甲对地面的压强p

(2)若将乙叠放在甲的上方中央,乙对甲的压强为p1,若将甲叠放在乙的上方中央,甲对乙的压强为p2,已知p2=4p1。求乙的密度。

(3)当甲、乙分别平放在水平地面上时,若分别沿水平方向切去相同的体积V,则求甲、乙对地面压强变化量ΔpΔp的比值。

 

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斜面长15 m的电动传送机把300 N的货物送至8 m的高处(如图甲所示),若货物在这一过程中的st图像如图乙所示。求:

(1)通过斜面搬运货物能________(选填“省力”或“省功”)

(2)货物在05 s的运动情况如何;传送带运转时,传送带上货物的速度是多大。

(3)在此过程中,传送机付出的额外功是1 600 J,则它的机械效率是多少?

 

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