1.如圖是某科技小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)的廁所自動(dòng)充水裝置.自來(lái)水管持續(xù)供給的較小量的水儲(chǔ)備到一定量后,放水閥門(mén)自動(dòng)開(kāi)啟,開(kāi)始沖洗廁所.實(shí)心圓柱體浮體M的質(zhì)量為6.0kg,高為0.17m,閥門(mén)N的面積為7.0×10-3m2;連接M、N的是長(zhǎng)為0.15m的硬桿(體積和質(zhì)量都不計(jì)).當(dāng)浮體M露出水面的高度只有0.02m時(shí),閥門(mén)N恰好被打開(kāi),水箱中的水通過(guò)排水管開(kāi)始排出.已知水的密度為1×103kg/m3,不計(jì)閥門(mén)B的質(zhì)量和厚度.當(dāng)水箱開(kāi)始排水時(shí),求:(g取10N/kg)
(1)浮體M受到的浮力.
(2)浮體M的密度.

分析 (1)當(dāng)浮體M露出水面的高度只有0.02m時(shí),閥門(mén)N恰好被打開(kāi),說(shuō)明此時(shí)浮體M受到的浮力剛好等于浮體的重力與水對(duì)閥門(mén)N的壓力;
已知浮體M的質(zhì)量,利用G=mg可以得到浮體受到的重力;
已知浮體的高度和露出水面的高度,可以得到浮體浸沒(méi)的長(zhǎng)度;已知浮體浸沒(méi)的長(zhǎng)度和硬桿的長(zhǎng)度,可以得到閥門(mén)B處水的深度;已知水的深度和密度,利用公式P=ρgh得到B受到的壓強(qiáng);已知閥門(mén)N受到的壓強(qiáng)和面積,利用F=PS得到水對(duì)閥門(mén)N的壓力;
(2)根據(jù)浮體受到的浮力等于重力求解浮體的密度.

解答 解:
(1)浮體M受到的重力為G=mg=6kg×10N/kg=60N;
閥門(mén)N處水的深度為h=(0.17m-0.02m)+0.15m=0.3m,
所以水對(duì)閥門(mén)N的壓強(qiáng)為p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.3m=3×103Pa,
水對(duì)閥門(mén)N的壓力為F=pS=3×103Pa×7×10-3m2=21N;
當(dāng)閥門(mén)N被打開(kāi)時(shí),浮體M受到的浮力為F=G+F=60N+21N=81N;
(2)設(shè)浮體M的底面積為S,根據(jù)阿基米德原理得:
FgS(0.17m-0.02m),
解得S=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{81N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.054m2,
浮體M的密度為ρM=$\frac{m}{V}$=$\frac{m}{S{h}_{M}}$=$\frac{6kg}{0.054{m}^{2}×0.17m}$≈0.65×103kg/m3
答:(1)浮體M受到的浮力為81N.
(2)浮體M的密度為0.65×103kg/m3

點(diǎn)評(píng) 此題是力學(xué)的綜合計(jì)算題,考查了重力、密度、浮力、壓強(qiáng)和壓力的計(jì)算等知識(shí)點(diǎn),難度較大,需要熟練掌握相應(yīng)的計(jì)算公式及其變形,還要進(jìn)行正確的受力分析.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題

4.學(xué)校在進(jìn)行百米賽跑的比賽,終點(diǎn)計(jì)時(shí)員小明是聽(tīng)到發(fā)令槍聲音開(kāi)始計(jì)時(shí)的,最后小王沖過(guò)終點(diǎn)時(shí)小明記錄的時(shí)間為12.5s.小明在這次計(jì)時(shí)過(guò)程中做法有什么不妥?小王真實(shí)成績(jī)應(yīng)該為多少?(已知空氣中的聲速為340m/s)

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.根據(jù)實(shí)物圖,在方框內(nèi)畫(huà)出相應(yīng)的電路圖.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

9.根據(jù)題意作圖.
(1)如圖1所示為小明拉車的情景,請(qǐng)畫(huà)出繩子對(duì)車的拉力示意圖.(力的作用點(diǎn)A已畫(huà)出)

(2)如圖2所示為足球運(yùn)動(dòng)員頂出去的足球,試畫(huà)出足球在空中飛行時(shí)的受力示意圖.(不計(jì)空氣阻力)
(3)如圖3所示,一鐵塊放在水平地面上,請(qǐng)畫(huà)出當(dāng)條形磁鐵靠近鐵塊時(shí),鐵塊所受摩擦力的示意圖.(圖中標(biāo)出摩擦力的作用點(diǎn))

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.已知甲是與絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒,乙是毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒,用一根銅導(dǎo)線連接兩棒.則(  ) 
A.電子從乙流向甲,電流方向從甲到乙
B.電子從甲流向乙,電流方向從乙到甲
C.正電荷從甲流向乙,電流方向從甲到乙
D.正電荷從乙流向甲,電流方向從甲到乙

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

6.綜合作圖:
小明在乘車時(shí)發(fā)現(xiàn),轎車上都設(shè)有車門(mén)未關(guān)閉和安全帶未系提示系統(tǒng):四個(gè)車門(mén)中只要有一個(gè)沒(méi)有沒(méi)關(guān)好,車門(mén)指示燈就發(fā)光提醒;乘客坐到座椅上后,若未系安全帶,則安全帶指示燈就會(huì)發(fā)光提醒.現(xiàn)在給你提供電源、定值電阻各一,燈泡兩個(gè)、開(kāi)關(guān)5個(gè),導(dǎo)線若干,請(qǐng)根據(jù)葉小明的觀察,設(shè)計(jì)一個(gè)能實(shí)現(xiàn)上述功能的電路.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.為了探究電流與電壓、電阻的關(guān)系,小亮設(shè)計(jì)了圖甲所示的電路圖.

(1)小明根據(jù)電路圖,把有關(guān)元件連接完整.
表(一) 表(二)
次序123 次序123
電壓(V)2.04.0  電阻(Ω)51015
電流(A)0.10.2  電流(A)1.20.60.4
(2)調(diào)節(jié)滑片位置,改變定值電阻兩端的電壓.前兩次電壓表、電流表的示數(shù)如表(一)中所示,第3次兩個(gè)電表的示數(shù)如圖丙所示.①請(qǐng)把第3次的電表讀數(shù)填在表(一)中;②由表中數(shù)據(jù)可知實(shí)驗(yàn)使用的定值電阻的阻值是20Ω;③對(duì)表(一)中數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可歸納出的結(jié)論是電阻不變,導(dǎo)體中的電流與其兩端的電壓成正比.
(3)如果仍用圖甲電路探究電流與電阻的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)如表(二)所示,實(shí)驗(yàn)中當(dāng)換用不同的定值電阻后,每次應(yīng)移動(dòng)滑片的位置,保持定值電阻兩端的電壓不變,根據(jù)表(二)數(shù)據(jù)可得出結(jié)論是電壓不變,導(dǎo)體中的電流與其電阻成反比.
(4)小亮同學(xué)在做完實(shí)驗(yàn)后思考,在研究電流與電壓的關(guān)系時(shí),如果用一只合適的電燈來(lái)代替定值電阻,是不是可行?為什么?說(shuō)出你的理由.不可行;燈絲的電阻與溫度有關(guān),不同電壓下燈絲的電阻不同.
(5)小明和同組的小亮商量后認(rèn)為還可以利用所提供的器材測(cè)量額定電壓為2.5V的小燈泡(實(shí)驗(yàn)桌面上有)的電功率,于是小明把實(shí)驗(yàn)中的定值電阻換成小燈泡,繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),小明的操作規(guī)范,但當(dāng)他把開(kāi)關(guān)閉合時(shí)卻發(fā)現(xiàn):電流表無(wú)示數(shù),電壓表卻有示數(shù),則可能的故障是燈泡斷路.
(6)小明和小亮商議后排除了故障,正確測(cè)得3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):U1=1.6V,I1=0.20A;U2=2.2V,I2=0.26A;U3=2.5V,I3=0.30A.根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù),小明所測(cè)燈泡的額定功率為0.75W.
(7)在實(shí)驗(yàn)中,另一組的小剛同學(xué)剛連接完最后一根導(dǎo)線,立即看到燈泡發(fā)出明亮的光,則他在實(shí)驗(yàn)操作中的兩個(gè)不當(dāng)之處是:①連接電路過(guò)程中開(kāi)關(guān)未斷開(kāi);②滑動(dòng)變阻器的阻值未移至最大阻值處.
(8)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小剛同學(xué)將測(cè)得的多組數(shù)據(jù)作出了I-U圖象,結(jié)果發(fā)現(xiàn)圖線不是一條直線,這表明通過(guò)燈泡的電流與電壓不成正比,小剛很郁悶,請(qǐng)你幫他分析原因.

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

10.如圖所示,讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下,打到一個(gè)小木塊上,能將木塊撞出一段距離.放在同一水平面上相同位置的木塊,被撞得越遠(yuǎn),表示鋼球的動(dòng)能越大.現(xiàn)用質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下,看哪次木塊被推得遠(yuǎn).回答以下問(wèn)題:
(1)設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)的目的是研究動(dòng)能大小與質(zhì)量的關(guān)系;
(2)讓質(zhì)量不同的鋼球從同一高度滾下是為了控制小球到達(dá)斜面的低端時(shí)的速度相同;
(3)此實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是當(dāng)速度一定時(shí),物體的質(zhì)量越大,動(dòng)能越大;
(4)如表中給出了一頭牛行走和一名普通中學(xué)生百米賽跑時(shí)的一些成績(jī).分析數(shù)據(jù),可以看出:對(duì)物體動(dòng)能大小影響較大的因素是速度.
物體質(zhì)量m/kg速度v/m•s-1動(dòng)能E/J
約600約0.5約75
中學(xué)生約50約6約900

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題

11.一節(jié)普通干電池的電壓為1.5伏.在圖中,A端為干電池的正極(選填“正”或“負(fù)”).小明取了兩節(jié)干電池裝入手電筒中,打開(kāi)手電筒開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)小電珠并不發(fā)光.
(1)請(qǐng)根據(jù)手電筒的結(jié)構(gòu)示意圖,將電路圖補(bǔ)畫(huà)完整.
(2)請(qǐng)參照示例猜測(cè)兩種可能使小電珠不發(fā)光的原因.
示例:原因:可能電池用久了
①原因:可能小燈珠燈絲斷了.
②原因:可能開(kāi)關(guān)處接觸不良.

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同步練習(xí)冊(cè)答案