题目内容
【题目】在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底而与烧杯底部接触为止。如图所示,圆柱体下降过程中弹簧测力计读数 F 随圆柱体下降高度 h 变化的图像。(g=10N/kg)求:
(1)完全浸没时,圆柱体受到的浮力?
(2)圆柱体的密度是多少?
(3)该圆柱体的底面积是多少?
【答案】(1) 8N(2)1.5×103kg/m3(3)0.02m2
【解析】
(1)由图象可知,当h= 0时,弹簧测力计示数为12N,此时圆柱体处于空气中,根据二力平衡条件可知
从h= 7cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,对圆柱体受力分析,根据平衡关系可知
(2)由阿基米德原理得
因为物体全部浸没,所以物体的体积等于排开液体的体积,即
物体的质量
圆柱体的密度
(3)由图知BC段为物体慢慢浸入液体,至到浸没的过程,BC 段的距离就是物体的高度,所以
根据V= Sh知该圆柱体的底面积
答:(1)完全浸没时,圆柱体受到的浮力8N。
(2)圆柱体的密度是1.5×103kg/m3。
(3)该圆柱体的底面积是0.02m2。
【题目】利用刻度尺测量薯条的质量。
实验器材:刻度尺(30cm)、砝码(10g)、圆柱形铅笔。实验步骤:
(1)如图(a)、(b)所示,将质量为m0=10g的砝码放在刻度尺左边某一刻度处,此时应沿_______ (顺针/逆时针)旋转铅笔,使刻度尺向_____ (选填“左”或者“右”)移动,直到刻度尺在铅笔上水平平衡,读出左侧力臂(支点到砝码重心的距离)l1=9cm和右侧力臂(支点到刻度尺重心的距离)l2=6cm;
(2)取下砝码,并在该位置放上3根薯条,旋转铅笔,使刻度尺再次在水平位置平衡,此时左侧力臂l3=12.5cm,右侧力臂l4=________cm;
(3)根据杠杆的平衡条件,可以计算出刻度尺质量M=_____g,3根薯条的总质量m=_____g;
(4)小华利用燃烧薯条加热水的方法,估测薯条的热值。下表是她记录的实验数据:
薯条总质量/g | 空杯质量/g | 烧杯和水的总质量/g | 加热前水温/℃ | 加热后水温/℃ |
37.8 | 77.8 | 21 | 61 |
利用上表数据,计算可得薯条的热值为_________J/kg,该测量值比真实值______(选填“大”或“小”),这是由于_______。
【题目】在“测量小灯泡的电功率”实验中,小丹设计了如图甲所示的电路图,已知小灯泡的额定电压为2.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,电源是由2节新干电池串联组成。
(1)用笔画线代替导线,帮助小丹按电路图甲将图乙电路连接完整;(要求导线不交叉)
(________)
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片置于___________端(填字母);
(3)连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是________________________;
(4)排除故障后,缓慢移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V,电流表示数如图丙所示为_____A,则小灯泡的额定功率为_________W,此时灯丝的电阻为_______Ω;
(5)小丹继续测量小灯泡两端电压略高于额定电压时的电功率,滑动变阻器的滑片应向_________(填字母)端调节,观察到小灯泡变亮;
(6)下表是小丹根据实验测得的多组数据,她通过分析数据发现小灯泡灯丝的电阻是变化的,则影响小灯泡灯丝电阻变化的主要因素是___________________;
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流I/A | 0.12 | 0.16 | 0.18 | 0.22 |
(7)小丹经过思考,发现用两只电流表和一个阻值为R的定值电阻也可以测出小灯泡的额定功率。她设计的电路如图所示,具体操作是:闭合开关S,调节滑动变阻器使电流表A1的示数为I1时,小灯泡正常发光,此时电流表A2的示数为I2则小灯泡额定功率的表达式为P额=____________(用I1、I2、R0表示)