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        1. 精英家教網 > 初中物理 > 題目詳情

          【題目】小冉在探究浮力大小與哪些因素有關的實驗中,用到如下器材:分度值為0.1N的彈簧測力計、金屬塊a、金屬塊b、大小柱形容器若干、水,密度未知的某種液體,細線等。

          (1)小冉進行了如圖所示的實驗:A步驟所示彈簧測力計的示數為________N;用彈簧測力計掛著金屬塊a緩慢地浸入液體中不同深度,步驟如圖B、C D、E F (液體均未溢出),并將其示數記錄在表中:

          實驗步驟

          B

          C

          D

          E

          F

          測力計示數/N

          2.4

          2.3

          2.2

          2.2

          2.3

          (2)在實驗步驟B中金屬塊a所受浮力F=________N;

          (3)分析實驗步驟A、B、 C、 D,可以說明浮力大小跟排開液體的________有關;分析實驗步驟A、 E、F,可以說明浮力大小跟液體的________有關。

          (4)小冉用表格中的數據算出了某種液體的密度是________ kg/m3(結果保留一位小數),金屬塊a的密度為________ kg/m3。若將A放至最后一步,則會使得金屬塊a的密度的測量值________(選填偏大偏小“不變”).

          (5)同組的小薩只有刻度尺這一測量工具,于是他進行如下操作:

          ①在圓柱形容器中裝有適量的水,將另一平底燒杯放入圓柱形容器的水中,燒杯靜止時容器中水的深度H112cm,如圖甲所示.

          ②將待測金屬塊b吊在燒杯底部(金屬塊未觸底),測量出燒杯靜止時露出水面的高度h16cm,容器中水的深度H218cm,如圖乙所示.

          ③將金屬塊b放在燒杯中,燒杯靜止時露出水面的高度h22cm,如圖丙所示.

          已知圓柱形容器底面積為燒杯底面積的3倍.則金屬塊b的密度為________ kg/m3

          【答案】2.7 0.3 體積 密度 0.8×103 5.4×103 偏小 4.5×103

          【解析】

          (1)[1]彈簧測力計的分度值是0.1N,A步驟所示彈簧測力計的示數為2.7N;

          (2)[2]在實驗步驟B中金屬塊a所受浮力可以用稱重法求出:

          F=G-FB=2.7N-2.4N=0.3N

          (3)[3]分析實驗步驟A、B、CD,液體都是水,物體排開液體體積變化,所受浮力變化,可以說明浮力大小跟排開液體的體積有關;

          [4]分析實驗步驟A、E、F,物體都是完全浸在液體中,液體密度不同,浮力大小不同,可以說明浮力大小跟液體的密度有關;

          (4)[5]當浸沒在水中時,物體所受浮力:

          F1=G-FE=2.7N-2.2N=0.5N

          根據阿基米德原理得到:

          F1=ρgV=ρgV,

          0.5N=1×103kg/m3×10N/kg×V,

          V=0.5×10-4m3

          金屬浸沒在某液體中浮力:

          F2=G-FF=2.7N-2.3N=0.4N,

          根據阿基米德原理:

          F2=ρgV=ρgV,

          0.4N=ρ×10N/kg×0.5×10-4m3,

          ρ=0.8×103kg/m3;

          [6]金屬的質量

          m==0.27kg,

          金屬的密度

          ρ==5.4×103kg/m3;

          [7]若將A放至最后一步,因為金屬上沾有液體,會使測得金屬的質量偏大、重力偏大,根據以上可知計算金屬密度的計算式:

          ρ=ρ= ,

          測得金屬的重力增大,浸沒時彈簧測力計示數不受影響,則計算式中分母增大,分子不變,所以會使得金屬塊a的密度的測量值偏;

          (5)[8]比較甲乙兩圖可知,都是漂浮,受到的浮力都等于自重,則兩圖中浮力的變化量等于金屬塊重力,兩圖中浮力的變化量:

          ΔF=ρgΔV=ρgH2-H1S;

          所以金屬塊b的重力為:

          G=ρgH2-H1S

          金屬塊的質量:

          m=ρH2-H1S;

          比較乙丙可知,都是漂浮,燒杯和金屬塊的總重不變,總浮力不變;則乙圖中金屬塊受到的浮力等于這兩次燒杯受到的浮力變化量,金屬塊b受到的浮力:

          ρgVb=ρgVb=ρgh1-h2S燒杯

          所以金屬塊b的體積為

          Vb=h1-h2S燒杯;

          b的密度為:

          ρ==4.5×103kg/m3。

          練習冊系列答案
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          (2)當S2和S3閉合、S1斷開時,電流表A3和A2的示數分別為4.5 A和1.5 A:

          ①畫出最簡電路;

          ②求電流表A1的示數.

          (3)若將S1、S2和S3同時閉合會發(fā)生什么現象?

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          A.甲、乙的質量之比是20:27

          B.甲、乙的體積之比是8:9

          C.將甲、乙分別沿水平方向切去相同的高度后,剩余部分對地面的壓強可能相等

          D.將甲、乙分別沿水平方向切去相同的體積后,剩余部分對地面的壓強可能相等

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          【題目】如圖甲,輕質圓柱形平底容器置于水平桌面上,其底面積為200cm2。容器內有一個底面積為100cm2、高為20cm的圓柱形物塊,圓柱形物塊被系在頂部中心的一段細線懸掛起來。向容器內緩慢注入A液體,注完液體后記錄液面的位置,如圖乙。此時液體對容器底的壓強為p1。已知在注入A液體的過程中細線對物塊的拉力F隨液體深度h的變化關系圖象如圖丙。則A液體的密度是______kg/m3;現將所有A液體倒出后,用抹布擦干容器,再向容器內緩慢注入B液體至液面到達標記處,然后剪斷細線,物體靜止于容器底時,B液體對容器底的壓強為p2,已知在注入B液體的過程中,細線一直有拉力,且p1-p2=560Pa.則此時容器對水平桌面的壓強為_____Pa。

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          1)圓柱體B受到的浮力;

          2)打開閥門K,勻速向外抽水,當細繩剛好要拉斷時,電子秤的示數為多少kg

          3)若抽水速度為50cm3/s,從開始抽水至細繩剛好拉斷時,抽水時間為多少s

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          B.將一個正在發(fā)聲的音叉接近面頰,感到發(fā)麻

          C.將正在發(fā)聲的鬧鐘放入玻璃罩,接著慢慢向外抽氣

          D.瓶口對著點燃的蠟燭,敲擊瓶上的橡皮膜,火焰向左擺動

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          (2)本實驗使用的物理學探究方法有___________________________

          (3)實驗中記錄的數據如下表所示,分析實驗數據可知:_______________的吸熱能力較強。

          (4)物理學中用比熱容表示不同物質吸熱能力的不同,上述實驗中,甲和乙的比熱容之比為_____

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