【題目】物理研究通常會用建立模型的方法來解釋或解決問題。在研究浮力知識時,就可以將一定形狀的物體作為模型,根據(jù)液體內(nèi)部壓強的大小和方向的知識,來解釋浮力產(chǎn)生的原因,并以此推導(dǎo)阿基米德原理,F(xiàn)有浸沒在液體中的正方體、圓柱體、球體和圓錐體,可供選擇作為模型,如圖(a)(b)(c)(d)所示。

(1)請判斷,圖中的_____不適合作為模型推導(dǎo)阿基米德原理。(填寫圖序)

(2)若液體的密度為ρ,請從圖中選擇一個作為模型,要求:

①將所選的模型填入_____;(在答題紙的相應(yīng)位置作答)

②在圖中添注所需的物理量(用字母表示),運用液體內(nèi)部壓強等知識,推導(dǎo)阿基米德原理_____。

【答案】c、d a 詳見解析

【解析】

(1)由于排開液體的重力只能利用得出,所以推導(dǎo)出阿基米德原理,就應(yīng)根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因(即液柱的上下表面的壓力差)得出浮力,據(jù)此分析作答。

(2)根據(jù)求得物塊上、下表面受到液體的壓強,然后利用變形公式可求得物塊上、下表面受到液體的壓力;根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因上下壓力差,以及浮力公式,推導(dǎo)即可得出結(jié)論。

(1)[1]推導(dǎo)出阿基米德原理,主要根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因,即液柱的上下表面的壓力差進行推導(dǎo),為了便于計算上下表面的壓力,通常選取的形狀為柱體模型,所以圖中的c、d不適合作為模型推導(dǎo)阿基米德原理。

(2)[2]①選擇圖(a)模型。

[3]②添注所需的物理量如下圖所示:

根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因(上下壓力差)有

其合力的方向是豎直向上;而正方體浸沒在此液體中所受浮力的大小,因為是全部浸沒,所以,則長方體在液體中所受壓力的合力(上下壓力差)與正方體浸沒在此液體中所受浮力的大小相等,即

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【題目】某物理研究小組設(shè)計了一個壓力報警裝置,工作原理如圖甲所示。OBA為水平杠桿、OA100cm,O為支點,OBBA1;4;已知報警器R0的阻值恒為10Ω,壓力傳感器R固定放置,壓力傳感器受到的壓力FR的阻值變化的關(guān)系如圖乙所示。當托盤空載時,閉合開關(guān)S,電壓表的示數(shù)為1V;當托盤所受的壓力增大,電壓表的示數(shù)達到2V時,報警器R0開始發(fā)出報警信號。托盤、壓桿和杠桿的質(zhì)量均忽略不計,電壓表的量程為03V。求:

1)電源電壓;

2)當報警器開始報警時,壓力傳感器受到的壓力;

3)當托盤受到的壓力為120N時,報警器是否報警:

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【題目】放入電場中的電荷要受到電場力的作用。在電場中某一點受力大小與電荷的帶電量有關(guān)。但電荷所受的電場力F跟它的電荷量q的比值是一定的,叫做該點的電場強度,簡稱場強,用字母E表示,定義式為_________。若在間距為d兩平行板上所加的電壓為U,兩板間電場強度的計算公式為。

如圖,給兩塊等大、正對、靠近的平行金屬板加上電壓,兩板之間就有了電場。若讓電荷量為e的電子沿著平行于兩板的中線方向(如圖)入射到電場中,電子由于慣性在水平方向做勻速直線運動,同時由于受到電場力的作用要在豎直方向做加速運動。電子的運動實際是水平方向的勻速運動和豎直方向的加速運動的合運動(如圖虛線表示)。

若兩板間距為d,板長為L,所加的電壓為U,電子的質(zhì)量為m,入射初速度為v0,請你推導(dǎo)證明:電子離開此電場時偏移的距離為_____。

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【題目】如圖所示的電路中,R1R3都是定值電阻,R2為滑動變阻器,閉合開關(guān)S,將滑動變阻器的滑片從右向左滑動的過程中,下列說法正確的是(

A.電流表示數(shù)變大

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C.運動員在斜坡上下滑過程中,速度越來越大,慣性越來越大

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1)若掃地機器人與地面的接觸面積約為0.01m2,它靜止時對水平地面壓強的大小;

2)掃地機器人的功率;

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1821年,美國物理學(xué)家法拉第重復(fù)完成奧斯特實驗,并親手做了其它許多實驗。如左圖所示,就是著名的電磁旋轉(zhuǎn)實驗裝置,右圖為這一裝置的結(jié)構(gòu)簡圖,其中 A是可動磁鐵,B是固定導(dǎo)線,C是可動導(dǎo)線,D是固定磁鐵,黑色部分表示水銀。實驗現(xiàn)象是:如果通電導(dǎo)線B附近只有磁鐵A的一個磁極 N,磁鐵A就會圍繞導(dǎo)線旋轉(zhuǎn),同時,通電導(dǎo)線C也會圍繞固定磁鐵D的磁極 N旋轉(zhuǎn),這一裝置實際上就是最早的電動機。

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