题目内容
(1)如图1所示,是光滑斜面的示意图.斜面的水平长度为S,高为h,物体质量为m,如果用沿斜面向上的力把物体从斜面底端匀速拉到顶端,那么,物体受到的合力为
(用题中相关字母表示).
(2)某物理课外小组制作了如图2所示的实验装置,打开A阀门,水流入管道,当水稳定后,a 管液面高度
(3)如图3所示,一个装水的密封杯子放在水平桌面上(图甲)若将杯子倒过来(图乙),则杯子对桌面的压强
(4)某物体挂在弹簧秤下在空气中的示数为4N、完全没入水中时的示数为3N、该物体的密度是
0
0
,拉力F=mgh | ||
|
mgh | ||
|
(2)某物理课外小组制作了如图2所示的实验装置,打开A阀门,水流入管道,当水稳定后,a 管液面高度
等于
等于
b管液面高度;再打开B阀门,在水向外流的过程中,a管液面高度大于
大于
b管液面高度.(填“大于”、“小于”或“等于”)(3)如图3所示,一个装水的密封杯子放在水平桌面上(图甲)若将杯子倒过来(图乙),则杯子对桌面的压强
变小
变小
;水对杯底的压力变大
变大
.(选填“变大”、“变小”、“不变”)(4)某物体挂在弹簧秤下在空气中的示数为4N、完全没入水中时的示数为3N、该物体的密度是
4×103
4×103
kg/m3.分析:(1)物体匀速向上运动,是一种平衡状态,根据二力平衡的条件即可求出其合力的大小.利用功的原理即可求出物体所受力的大小.
(2)从连通器的定义和连通器的原理进行分析.流体的流速越大,压强越小.
(3)密封杯子正立和倒立时,水和杯子的质量没变、重力不变,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等可知,它们对桌面的压力不变,根据压强公式结合两图的受力面积即可得出杯子对桌面压强的变化;倒置后容器底受到的压强变小,但受力面积变大,若利用F=ps,则不好判断压力的变化情况,对于这种上下口不一样大的容器,可以通过比较对容器底的压力与液体重的大小关系,得出倒置前后对容器底的产生的压力大小关系.
(4)已知物体的重力和浸没在水中时弹簧测力计的示数,根据称重法求出物体受到浮力,再根据阿基米德原理求出排开水的体积即为物体的体积,最后利用G=mg=ρgv求出密度.
(2)从连通器的定义和连通器的原理进行分析.流体的流速越大,压强越小.
(3)密封杯子正立和倒立时,水和杯子的质量没变、重力不变,根据水平面上物体的压力和自身的重力相等可知,它们对桌面的压力不变,根据压强公式结合两图的受力面积即可得出杯子对桌面压强的变化;倒置后容器底受到的压强变小,但受力面积变大,若利用F=ps,则不好判断压力的变化情况,对于这种上下口不一样大的容器,可以通过比较对容器底的压力与液体重的大小关系,得出倒置前后对容器底的产生的压力大小关系.
(4)已知物体的重力和浸没在水中时弹簧测力计的示数,根据称重法求出物体受到浮力,再根据阿基米德原理求出排开水的体积即为物体的体积,最后利用G=mg=ρgv求出密度.
解答:解:(1)由于物体做匀速直线运动,是一种平衡状态,物体受平衡力的作用,根据二力平衡的条件可知物体所受的合力为零.由于斜面是光滑的,所以不存在额外功.根据功的原理可知FL=Gh=mgh(设斜面长为L),从而可以求出拉力F=
.在直角三角形中,L=
;因此,F=
.
(2)打开A阀门,水流入管道,当水稳定后,a管、b管、大烧杯组成了连通器,装有水,水静止时水面是相平的.当打开B阀门,粗管和细管流量相同,细管的流速大压强小,支持的水柱小;粗管的流速小压强大,支持的水柱大.
(3)①∵密封杯子正立和倒立时,质量不变,
∴对桌面的压力不变,
∵甲图的受力面积小于乙图的受力面积,
∴根据p=
可知,若将杯子倒过来时对桌面的压强变小;
②如图,正放时,液体对容器底的压力,
F=p1s=ρghs<G,
倒置时,如下图,液体对容器底的压力:
F′=p1′s′=ρgh′s′>G,
∴F<F′,即:液体对容器底面的压力将变大.
(4)由称重法可知,物体受到水的浮力:
F浮=G物-F′=4N-3N=1N,
∵物体完全浸没在水中,
∴由阿基米德原理F浮=ρ水gv排得:
物体体积V=
,
由G=mg=ρvg得:
物体密度ρ=
=
=
×ρ水=
×1.0×103kg/m3=4×103kg/m3.
故答案为:(1)0;
;(2)等于;大于;(3)变小;变大;(4)4×103.
mgh |
L |
s2+2 |
mgh | ||
|
(2)打开A阀门,水流入管道,当水稳定后,a管、b管、大烧杯组成了连通器,装有水,水静止时水面是相平的.当打开B阀门,粗管和细管流量相同,细管的流速大压强小,支持的水柱小;粗管的流速小压强大,支持的水柱大.
(3)①∵密封杯子正立和倒立时,质量不变,
∴对桌面的压力不变,
∵甲图的受力面积小于乙图的受力面积,
∴根据p=
F |
S |
②如图,正放时,液体对容器底的压力,
F=p1s=ρghs<G,
倒置时,如下图,液体对容器底的压力:
F′=p1′s′=ρgh′s′>G,
∴F<F′,即:液体对容器底面的压力将变大.
(4)由称重法可知,物体受到水的浮力:
F浮=G物-F′=4N-3N=1N,
∵物体完全浸没在水中,
∴由阿基米德原理F浮=ρ水gv排得:
物体体积V=
F浮 |
ρ水g |
由G=mg=ρvg得:
物体密度ρ=
G |
Vg |
G | ||
|
G |
F浮 |
4N |
1N |
故答案为:(1)0;
mgh | ||
|
点评:(1)使用斜面时,若斜面是光滑的,则满足:FL=Gh,若斜面是粗糙的,则存在额外功,则FL>Gh.
(2)掌握连通器中装有同种液体,静止时液面是相平的.掌握流体的流速越大压强越小,并能利用流体压强知识解释有关问题.
(3)上口大、下口小的容器,液体对容器底的压力小于所装液体重;上口小、下口大的容器,液体对容器底的压力大于所装液体重;圆柱形、长方体或正方体直壁容器,液体对容器底的压力等于所装液体重.
(4)本题考查密度、浮力的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要学会利用称重法求浮力.
(2)掌握连通器中装有同种液体,静止时液面是相平的.掌握流体的流速越大压强越小,并能利用流体压强知识解释有关问题.
(3)上口大、下口小的容器,液体对容器底的压力小于所装液体重;上口小、下口大的容器,液体对容器底的压力大于所装液体重;圆柱形、长方体或正方体直壁容器,液体对容器底的压力等于所装液体重.
(4)本题考查密度、浮力的计算,关键是公式及其变形的灵活运用,要学会利用称重法求浮力.
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