题目内容
【题目】在木棒的一端缠绕一些铜丝制成两个完全相同的简易密度计,现将它们分别放入盛有不同液体的两个烧杯中,如图所示,当它们竖直静止在液体中时,液面高度相同。以下相关判断不正确的是( )
A.两个简易密度计所受浮力F甲等于F乙
B.两杯液体的密度ρ甲大于ρ乙
C.两个烧杯底部所受液体的压强P甲小于P乙
D.取出密度计以后,两个烧杯对桌面的压力F甲小于F乙
【答案】B
【解析】
A.由图可知,密度计在两液体中均处于漂浮状态,根据物体浮沉条件可知,F浮=G密,两个密度计完全相同,则重力相同,所以密度计在两种液体中所受的浮力相等;即F甲=F乙,故A正确,不符合题意;
B.由图知,甲中密度计排开液体的体积大于乙中排开液体的体积,根据F浮=ρgV排可知,甲液体的密度小于乙液体的密度,即ρ甲<ρ乙,故B错误,符合题意;
C.因ρ甲<ρ乙,液面高度相同,则根据p=ρgh可知,两个烧杯底部所受液体的压强p甲<p乙,故C正确,不符合题意;
D.由图可知两液体液面相平,并且V排甲>V排乙,则液体的体积V甲<V乙,由于ρ甲<ρ乙,根据m=ρV可知:m甲<m乙,所以G甲<G乙,又因为在水平面上压力等于重力,所以F甲<F乙,故D正确,不符合题意。
故选B。
【题目】用测力计悬挂高H=0.1m的实心铝圆柱体,读出测力计的示数F1, 然后将圆柱体放入柱形容器的水中,如图甲所示,读出此时测力计的示数F2, 算出圆柱体所受浮力F浮, 并测出圆柱体放入水中前、后水对容器底部的压强增加量△p1, 以及水对圆柱体下表面和上表面的压强差△p2。逐步改变圆柱体下表面浸入液体的深度h,并将测量结果填入了如表。
实验序号 | h/m | △p1/Pa | △p2/Pa | F浮/N |
1 | 0.02 | 100 | 200 | 3 |
2 | 0.04 | 200 | 400 | 6 |
3 | 0.06 | 300 | 600 | 9 |
4 | 0.08 | 400 | 800 | 12 |
5 | 0.10 | 500 | 1000 | 15 |
6 | 0.12 | 500 | 1000 | 15 |
7 | 0.20 | 500 | 1000 | 15 |
(1)圆柱体所受浮力的计算式:F浮=________(用题中的字母表示);
(2)小刚对表中实验1、2、3的数据进行对比分析,得出了物体所受浮力的大小跟浸入液体中的深度成正比的结论。你认为小刚的结论是________的(正确/错误),理由是:________;
(3)圆柱体放在水中的不同位置,圆柱体所受浮力F浮与△p2关系式是________,圆柱体的底面积为________m2, 柱形容器的内底面积为________m2;
(4)如果将盛水的柱形容器换成相同底面积的梯形容器,如图乙所示,再将铝圆柱体按上述操作进行实验,请你预测当h=0.06m时,△p1 ________(大于/小于/等于)300Pa,圆柱体所受浮力F浮=________N。
【题目】如图所示是一种电压力锅简易原理图,A为密闭锅体,锅盖面积为400cm2。R1为工作时的加热电阻,L为指示灯,其电阻为40Ω,R2为保温电阻,S1为电源开关,S2为压力开关,闭合S1后,电路通过R1对电压力锅加热,当锅内气体压强达到设定值时,水开始沸腾,锅底向下移动,压力开关与触点a断开,并与b点接通,起到控压控温的目的,此时保温电路的总功率为20W。相关参数如表一、表二。
表一 水的沸点T与气体压强p的关系
T/℃ | 100 | 105 | 110 | 112 | 114 | 116 | 118 | 120 |
P/kPa | 101 | 121 | 143 | 154 | 163 | 175 | 187 | 199 |
表二 电压力锅的铭牌
额定电压 | 加热功率 | 压强设定值 |
220V | 1000W | 101kPa |
(1)由表一可知,水的沸点会随海拔的增大而_____(选填“增大”或“减小”)。
(2)当锅内温度为120℃时,锅内气体对锅盖的压力是多少?_____
(3)保温电阻R2的阻值多大?_____
(4)把锅内质量为2kg,初温为30℃的水加热至沸腾至少需要多少时间?_____