题目内容
【题目】将一底面积为S的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图甲所示,在整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图乙所示:
(1)请你根据题目中给出的条件,推导出:
①图像中C点对应的绳上拉力的表达式;
②木块密度的表达式;(水的密度用ρ水表示)
(2)想象题目中注水的整个过程,结合图像上给出的数据信息,利用另外一种方法求出该木块的密度值;
(3)容器底最后所受的水的压强是多少?(g取10N/kg)
【答案】(1) ①②(2)(3)
【解析】
(1)根据图象可知,木块刚刚漂浮时,木块浸入水中的深度为L1 = 9cm,由于从9cm到16cm,木块一直处于漂浮,浸入水中的深度不变,当水面的高度为16cm时细线刚好张紧,线的拉力为零,直到木块上表面与液面相平,此时水面的高度为22cm,所以木块的高度
则木块的体积
木块全部淹没时受到的浮力最大为
由图象可知,木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为p1,则木块的重力与水向上的压力(浮力)平衡,所以,木块重力
直到木块上表面与液面相平时,木块受到的浮力最大,由力的平衡条件可得,细线对木块的最大拉力为
如果继续加水,物体受力情况也不再变化,所以在C点受到的绳子拉力为
木块密度为
(2)当物块处于AB状态是,只受重力和浮力作用,所以
即
代入数据解得
(3) 容器底最后所受的水的压强是
答:(1) ①图像中C点对应的绳上拉力的表达式为
②木块密度的表达式
(2)另外一种方法求出该木块的密度值
(3)容器底最后所受的水的压强是。
【题目】小明和小红做测量小灯泡的额定功率和实际功率实验。器材有:电压恒为4.5V的电源,额定电压为3.8V的小灯泡,滑动变阻器(200Ω 2A),电压表,电流表,开关各一个,导线若干。
(1)小明连接了如图甲所示的电路,准备选择0~15V量程的电压表,将电压表连接在小灯泡两端,小红认为这样连接电压表不妥,理由是:___________________;
(2)小明和小红讨论后,选择0~3V的量程,将电压表并联在滑动变阻器的A、B接线柱上,请你用笔画线代替导线将电路连接完整;
(______)
(3)正确连接好电路后,他们采用合理的操作方式,闭合开关,移动滑片P,读出电压表、电流表的示数,观察小灯泡的亮度变化,记录在下表中:
电压表的示数U/A | 2.9 | 2.5 | 2.3 | 1.7 | 0.7 | 0.5 | 0.3 |
电流表示数I/A | 0.20 | 0.22 | 0.24 | 0.26 | 0.31 | 0.34 | |
① | |||||||
小灯泡的亮度 | 逐渐变亮 |
①为达成实验目的,请将表格中的栏目①补充完整:_____________________;
②当电压表示数为0.7V时,电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_____;
③实验结果表明,小灯泡的亮度与实际功率的关系是:________________;
(4)利用本实验仪器,请你写出一个还可以完成的电学实验名称:________。
【题目】同学们在探究影响滑轮组机械效率高低的因素时,设计了如图所示的两个滑轮组,分别测量两次实验的动滑轮重G动、钩码总重G、钩码上升高度h、绳子自由端拉力F、绳子自由端移动距离s,计算出相应的机械效率η,并将它们填入下表中。
序号 |
| s/m | η | |||
1 | 1.0 | 2.0 | 0.1 | 1.0 | 0.3 | 66.7% |
2 | 1.0 | 4.0 | 0.1 | 1.8 | 0.3 | 74.1% |
(1)实验中,测机械效率的原理是η______;
(2)实验中,序号1代表图中______滑轮组;(选填“甲”、“乙”)
(3)在图乙的实验中,滑轮组提升物体所做的有用功为_______J;
(4) 生活中利用滑轮组提升重物时, 提高其机械效率的方法有哪些______ (写出一种即可) 。