题目内容
【题目】如图所示,将质量为6kg、高为40cm、底面积为250cm2的长方体木块放入柱形容器中。已知容器的底面积为550cm2、高为0.6m,向容器中注入6kg的水,求:
(1)木块的密度为多少?
(2)木块受到的浮力为多少?
(3)现再次往容器中缓慢加水直到加满,求再次加水过程中木块受的浮力对木块做的机械功为多少?
【答案】见解析所示
【解析】(1)∵木块的底面积为250cm2,高为40cm,∴木块的体积为,V木=S木h木=250cm240cm=10000cm3=0.01m3,∵木块的质量为6kg,∴木块的密度为,木==600kg/m3;(2)∵质量为6kg水的体积为,V水==0.006m3=6000cm3,∵注入6kg水后,水面的高度为,h1==20cm,∴木块排开水的体积为,V排=S木h1=250cm220cm=5000cm3=0.005m3,∴木块受到浮力为,F浮=水g V排=1.0103N/kg0.005m3=50N,∵木块的重力为,G木=m木g=6kgN/kg=60N,∴G木 F浮,∴此时木块仍然沉在水中,没有漂浮在水面上,∴木块受到的浮力为50N;(3)∵再次往容器中缓慢加水直到加满,木块将漂浮在水面上,∴此时木块受到的浮力为,= G木=60N,∴此时木块排开水的体积为,=0.006m3,∴木块下表面没入水面下的深度为,h2==24cm=0.24m,∵容器高为0.6m,∴再次加水过程中木块在浮力作用下升高的高度为,h3= h容 h2=0.6m0.24m=0.36m,∴木块受的浮力对木块做的功为,W=G木h3=60N0.36m=21.6J.
【题目】教室的门栓坏了,门经常被风吹开,这是门与门框间摩擦太小的缘故.如何增大摩擦呢?同学们提出一些设想,概括如下:
a.增大压力增大摩擦; b.增大接触面粗糙程度增大摩擦;
c.增大接触面积增大摩擦;d.增大运动速度增大摩擦.
为了验证这些设想,他们利用长方体木块、铁块、弹簧测力计、毛巾和水平桌面等,进行实验探究,并将数据记人表中:
实验 | 接触面情况 | 速度 | 压力/N | 摩擦力/N | |
接触面 | 接触面积/m2 | ||||
1 | 木与桌面 | 0.01 | v | 5 | 1 |
2 | 木与桌面 | 0.01 | 2v | 5 | 1 |
3 | 木与桌面 | 0.01 | v | 10 | 2 |
4 | 木与毛巾面 | 0.01 | v | 5 | ★ |
5 | 木与桌面 | 0.005 | v | 5 | 1 |
(1)比较实验1、2可知:设想________是错误的,判断的理由是__________________ ;
(2)比较实验________两组数据,可以判断设想C是否正确;在实验中,测量摩擦力时应保持木块在水平桌面上作________运动;上图的弹簧测力计示数是表中“★“处的数值,其大小为_______N.
(3)某同学分析实验3、4数据,并支持设想b,你认为他这种分析方法________ (填 “正确”或“不正确”),其理由是_____________;
(4)请你利用上述分析得出的结论,写出一种能将门关紧的方法:______________.