【題目】如圖所示,置于水平地面的薄壁容器上面部分為正方體形狀,邊長(zhǎng)l1=4cm,下面部分也為正方體形狀,邊長(zhǎng)l2=6cm,容器總質(zhì)量m1=50g,容器內(nèi)用細(xì)線懸掛的物體為不吸水的實(shí)心長(zhǎng)方體,底面積S=9cm2,下表面與容器底面距離l3=2cm,上表面與容器口距離l4=1cm,物體質(zhì)量m2=56.7g。現(xiàn)往容器內(nèi)加水,設(shè)水的質(zhì)量為M,已知ρ=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。

(1)當(dāng)M=58g時(shí),水面還沒有到達(dá)物體的下表面,求此時(shí)容器對(duì)水平地面的壓強(qiáng);

(2)實(shí)心長(zhǎng)方體的密度;

(3)往容器內(nèi)加入多少體積水時(shí),細(xì)線的拉力剛好為零,此時(shí)實(shí)心長(zhǎng)方體剛要開始上浮;

(4)當(dāng)0≤M≤180g時(shí),在如圖中作出F﹣M圖象(不要求寫出FM的關(guān)系式)

【答案】見解析所示

【解析】 (1)當(dāng)M=58g時(shí),水面還沒有到達(dá)物體的下表面,此時(shí)水可看做是柱體,此時(shí)容器對(duì)水平地面的壓力FG(Mm1)g=(0.058kg0.05kg)×10N/kg=1.08N,容器的底面積S1=6cm×6cm=36cm2=3.6×103m2,此時(shí)容器對(duì)水平地面的壓強(qiáng)p=300Pa;(2)物體高度h=(4cm6cm)1cm2cm=7cm,物體體積V=Sh=9cm27cm=63cm3,物體密度=0.9g/cm3=0.9103kg/m3;(3)物體的密度小于水的密度,物體在水里應(yīng)處于漂浮狀態(tài),如果繩子的拉力為0,F(xiàn)=G,即Vg=Vg,VV63cm3=56.7cm3,物體進(jìn)入水中的深度=6.3cm;注入水的體積,容器下方正方體能夠注水的體積,V=6cm6cm6cm9cm2(6cm2cm)=180cm3,所以容器中上方正方體中水的體積V=(4cm4cm9cm2(6.3cm2cm6cm)=16.1cm3,容器中注水體積V=VV=180cm316.1cm3=196.1cm3;(4)當(dāng)水面恰好達(dá)到物體下表面時(shí),水的體積V=6cm×6cm×2cm=72cm3,水的質(zhì)量mρV=1×103kg/m3×7.2×105m3=7.2×102kg,當(dāng)水的質(zhì)量0g<M72g時(shí),液體對(duì)容器底的壓力等于水的重力FGmg=7.2×102kg×10N/kg=72×102N,是一個(gè)正比例函數(shù),做出圖象;當(dāng)注入180cm3的水時(shí),根據(jù)上面第二問中的計(jì)算可知,此時(shí)恰好把下面的正方體注滿水,此時(shí)水的深度為6cm,此時(shí)水對(duì)容器底的壓力F′=pSρghS=1×103kg/m3×10N/kg×0.06m×3.6×103m2=216×102N,當(dāng)水的質(zhì)量72g<M180g時(shí),關(guān)系式F′=pSρghSρgh(SS)=mρghS,它是一個(gè)一次函數(shù),圖象是一條直線。故圖如下所示:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)地均勻的圓柱體,在拉力F的作用下,由實(shí)線位置勻速轉(zhuǎn)到虛線所示位置,整個(gè)過程中,拉力F始終作用于A點(diǎn)且與OA保持垂直OA為圓柱體橫截面的直徑,圓柱體在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中不打滑。則下列分析正確的是

A拉力F逐漸變小

B由于拉力F的力臂始終保持最長(zhǎng),拉力F始終保持最小值不變

C拉力F逐漸變大

D條件不足,無法判斷

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】汽車進(jìn)入隧道或者夜間行駛時(shí),需要選擇正確的照明方式以確保行車安全。汽車大燈通常有兩種照明方式:遠(yuǎn)景照明近景照明,且遠(yuǎn)景照明時(shí)大燈的功率較大。如圖所示是某汽車大燈的簡(jiǎn)化電路示意圖,AB是燈泡內(nèi)的兩條金屬燈絲。開關(guān)S可分別與觸點(diǎn)“1”“2”連接,使燈絲AB工作,以改變照明方式。已知燈泡的額定電壓為12V,燈絲A的電阻阻值為RA=1.2Ω,燈絲B的電阻阻值為RB=1.6Ω,電源電壓U保持12V不變。當(dāng)汽車處于近景照明方式時(shí),開關(guān)S應(yīng)接觸點(diǎn)__________ (選填“1”“2”),汽車大燈處于遠(yuǎn)景照明方式時(shí),它的功率為__________W。

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】小剛使用額定電壓2.5 V的小燈泡(電阻約為10 Ω)、電流表、電壓表、開關(guān)、電壓為3 V的電源、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線若干進(jìn)行“測(cè)定小燈泡發(fā)光時(shí)的電功率”的實(shí)驗(yàn)。

(1)根據(jù)如圖提供的電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,將如圖實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)電路 ________________

(2)請(qǐng)?jiān)谙旅娣娇騼?nèi)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格,記錄實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的物理量_______________ 。

(3)小剛連好實(shí)驗(yàn)電路后,閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)燈泡不亮,電壓表指針有明顯的偏轉(zhuǎn),電流表沒有示數(shù),則故障的原因可能是________________________

(4)故障排除后,繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),電流表示數(shù)是0.2 A,電壓表示數(shù)如圖所示,示數(shù)是_____V,此時(shí)小燈泡的功率是_____W。若要測(cè)量小燈泡的額定功率,應(yīng)該_____(選填“增大”或“減小”)滑動(dòng)變阻器的電阻。

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】(雙選)燈泡 L1、L2 的銘牌上分別標(biāo)有“24V 12W”、 “12V 12W”字樣,將兩個(gè)燈泡串聯(lián)后接入電源電壓為 U 的電路中,若保證兩個(gè)燈泡不損壞,則 (不考慮燈絲電阻變化)

A. 電源電壓最大值為 30V

B. 兩個(gè)燈泡的實(shí)際功率之比為 4:1

C. 燈泡 L2 兩端電壓與電源電壓之比為 1:3

D. 電源電壓為 36V 時(shí),燈泡 L1、L2 均能正常發(fā)光

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】小明用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“某固體熔化時(shí)溫度的變化規(guī)律”。

(1)試驗(yàn)中選用顆粒狀的固體,并將裝有固體的試管放在盛有水的燒杯內(nèi)加熱, 而不是直接用酒精燈加熱,目的是使試管中的物質(zhì)_____。

(2)繪制出該物質(zhì)溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示。圖丙是加熱過程中某一時(shí)刻溫度計(jì)的示數(shù),此時(shí)試管中的物質(zhì)呈_____態(tài)。

(3)該試驗(yàn)中除了圖中所示的裝置外,還需要的測(cè)量?jī)x器是_____。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,在整理實(shí)驗(yàn)裝置時(shí)應(yīng)先_____(填字母)。

A.熄滅酒精燈

B.移走試管和溫度計(jì)

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】下列圖中符合安全用電與保護(hù)原則的是

A. 將冰箱的金屬外殼接地

B. 多個(gè)大功率用電器同時(shí)使用一個(gè)插座

C. 用濕抹布擦發(fā)光的燈泡

D. 開關(guān)接在零線上

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】晚上,小紅來到書房,準(zhǔn)備做作業(yè),閉合開關(guān),白熾燈瞬間發(fā)光后立即熄滅。爸爸放下手中正在清洗的蘋果,馬上過來踩著木凳上去看了一下說:燈絲燒斷了……”,然后拿著燈口輕輕搖了幾下,白熾燈又重新發(fā)光了……

(1)請(qǐng)幫小紅分析開關(guān)閉合瞬間燈絲易被燒斷的原因。

(2)請(qǐng)對(duì)小紅爸爸的某一做法進(jìn)行簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)并解釋。

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,物體中30N,被50N的水平方壓力F壓在豎直墻壁上保持靜止,如圖乙所示,物體重60N,在40N的水平拉力F作用下,沿水平面勻速向右運(yùn)動(dòng),通過計(jì)算和說明求出物體甲受到的摩擦力F和物體乙受到的摩擦力大小F分別為多少牛頓?

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同步練習(xí)冊(cè)答案