题目内容
【题目】某学习小组自制“浮力秤”,用来称量物体的质量,如图所示。浮力秤由浮体和外筒,浮体包括秤盘和高度为100cm、底面积为20cm的圆柱体(圆柱体包含底部的固定物P,它的作用是能让浮体直立漂浮在水中),浮体总质量为0.25kg。外筒是足够高的底面积为25cm的圆柱形玻璃容器,容器壁厚度可忽略不计。现向外筒中加入适量水浮体直立漂浮在水面上,将被称物体放在秤盘上,测出浮体的圆柱体浸入水中的深度就可以“称”出物体的质量。水的密度为ρ水=1.0×103kg/m3,下列说法中正确的是( )
A.当秤盘上不放物体时,浮体的圆柱体浸入水中的深度h0是12.5cm
B.若将一个物体放到秤盘中,静止时圆柱体露出水面37.5cm,该物体的质量是1kg
C.要使此“浮力秤”能够达到最大称量值,使用前应筒中至少加入水的质量为0.5kg
D.如果改用盐水可以减小“浮力秤”的量程
【答案】ABC
【解析】
A.当秤盘上不放物体时,由漂浮条件可得浮体所受到的浮力
F浮0=G0=m0g
由阿基米德原理可得
F浮0=G排0=ρ水gSh0
则浮体的圆柱体浸入水中的深度
故A正确;
B.若将一个物体放到秤盘中,静止时圆柱体露出水面37.5cm,则浮体的圆柱体浸入水中的深度
h1=100cm-37.5cm=62.5cm=0.625m
此时浮筒受到的浮力F浮1=ρ水gSh1,由漂浮条件可得浮体所受到的浮力
F浮1=G1=(m0+m1)g
则该物体的质量
m1=ρ水Sh1-m0=1.0×103kg/m3×20×10-4m2×0.625m-0.25kg=1kg
故B正确;
C.当此“浮力秤“能够达到最大称量值且恰好漂浮时,加入水的质量最少,则此时加水的体积
V水=(S容-S)h=(25cm2-20cm2)×100cm2=500cm3
加水的最少质量
m水=ρ水V水=1.0g/cm3×500cm2=500g=0.5kg
故C正确;
D.浮体的圆柱体最大排开液体的体积一定,由F浮=ρgV排可知,改用盐水后浮力秤受到的最大浮力增大,由物体漂浮条件可知,浮力秤的总重力增大,则称量物体的最大质量变大,增大了“浮力秤“的量程,故D错误。
故选ABC。
【题目】某实验小组进行测量额定电压为2.5V的小灯泡在不同电压下工作时电阻大小的实验。并得到了如表数据。请回答下列问题:
U/V | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
I/A | 0.23 | 0.27 | |
R/Ω | 6.5 | 7.4 |
(1)请添加一条导线将图甲中的实物图连接完整;
(____)
(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片。观察到小灯泡始终不发光,电压表有示数,电流表无示数,则障原因可能是_____________;
(3)排除故障后继续实验。实验过程中,调节滑动变阻器使小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则此时小灯泡的电阻R=__________Ω;(结果保留两位小数)
(4)小东同学认为可以利用上述器材和电路来探究“电流与电压是否成正比”。你认为小东的观点是否正确? _________,理由是________________。