题目内容
【题目】一足够高的柱形容器,容器的质量是0.5kg,底面积为250cm2,容器内原来装有10cm深的某种溶液.如图所示,弹簧测力计挂着一个质量为2kg,体积为2.5×10-4m3的实心金属块.当金属块浸没在液体中时,弹簧测力计的示数为18N.求:
(1)金属块受到的浮力;
(2)液体密度;
(3)放入金属块后,液体对容器底增大的压强.
(4)放入金属块后,容器对桌面的压强.
【答案】(1)2N;(2)0.8×103kg/m3;(3)80Pa;(4)1080Pa.
【解析】(1)知道金属块的质量可求其重力,又知道金属块浸没在液体中时弹簧测力计的示数,根据求出受到的浮力;
(2)金属块浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理求出液体的密度;
(3)根据求出放入金属块后液体深度的变化量,根据求出液体对容器底增大的压强;
(4)根据求出容器的重力,根据求出液体的体积,根据求出液体的质量,根据求出液体的重力;放入金属块后,把液体和金属块、容器看做整体,受到竖直向下液体、金属、容器的重力,竖直向上的支持力和弹簧测力计的拉力,根据力的平衡条件求出支持力的大小即为对桌面的压力,根据求出容器对桌面的压强。
解答:(1)金属块的重力:,金属块受到的浮力:;
(2)因金属块浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由可得,液体的密度:;
(3)由可得,放入金属块后液体深度的变化量:,液体对容器底增大的压强:;
(4)容器的重力:,容器内液体的体积:,由可得,容器中液体的质量:,液体的重力:,放入金属块后,把液体和金属块、容器看做整体,受到竖直向下液体、金属、容器的重力,竖直向上的支持力和弹簧测力计的拉力,由力的平衡条件可得,,则受到的支持力:,因容器受到的支持力和容器对水平桌面的压力是一对相互作用力,所以,,则容器对桌面的压强:。
答:(1)金属块受到的浮力为2N;
(2)液体密度为0.8×103kg/m3;
(3)放入金属块后,液体对容器底增大的压强为80Pa;
(4)放入金属块后,容器对桌面的压强为1080Pa。
【题目】1821年,德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象:把两根铜丝和一根铁丝与灵敏电流计串联成闭合电路,然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里保持低温,把另一个连接点放在火焰上加热,发现灵敏电流计的指针发生了偏转,这一现象说明这时闭合电路中产生了电流.塞贝克把这种电流叫做“热电流”,把这一电路叫做“热电偶电路”.实验小组按照如图所示的电路进行了塞贝克的模拟实验,下表是实验测得的热电流大小与温度差关系的数据.回答问题:
连接点间温度差/℃ | 0 | 1 | 100 | 200 | 300 | 400 |
电流/mA | 0 | 1 | 64 | 142 | 229 | 417 |
电流中有了电流,说明铜丝与铁丝的两个接点间有了 , 产生热电流的条件是: , 热电偶电路中,两金属连接点间的越大,热电流越大.从能量转化角度看,热电偶电路是将内能转化为能.