题目内容
【题目】如图所示,实心均匀圆柱体A、薄壁圆柱形容器B和C,三者高度均为H=10cm,都放置在水平桌面上。容器B内装有油,容器C内装有水,相关数据如下表所示。忽略圆柱体A吸附液体等次要因素,常数g取10N/kg。
(1)求A的底面积;
(2)若将A竖直缓慢放入B内,释放后静止时,求油对容器底部的压强;
(3)若将A竖直缓慢放人C内,释放并稳定后,再将A竖直向上缓慢提升0.5cm,求静止时水对容器底部的压力。
圆柱体A | 油 | 水 | |
质量/g | 90 | 54 | 120 |
密度/(g/cm3) | 0.6 | 0.9 | 1 |
深度/cm | 2 | 6 |
【答案】(1)15cm2;(2)360Pa;(3)1.7N
【解析】
(1)由密度公式可知
则A的底面积为
(2)由密度公式可知
则B的底面积为
由于A的密度小于油,假设将A竖直缓慢放入B内释放后静止时沉底,则液面上升后的高度为
故A所受的浮力为
而A的重力为
故A沉底的条件成立,此时油对容器底部的压强为
(3)由密度公式可知
则C的底面积为
由于A的密度小于水,假设将A竖直缓慢放入C内释放后静止时沉底,则液面上升后的高度为
故A所受的浮力为
而A的重力为
故A沉底的条件不成立,应漂浮,此时
则静止时A浸入的深度为
此时
物体A距容器底的高度为
由于C的高度为H=10cm,则水溢出体积为
C中剩余水的体积为
再将A竖直向上缓慢提升0.5cm后
则
即静止时水的深度为
则水对容器底部的压力为
答:(1)A的底面积为15cm2;
(2)若将A竖直缓慢放入B内,释放后静止时,油对容器底部的压强为360Pa;
(3)若将A竖直缓慢放人C内,释放并稳定后,再将A竖直向上缓慢提升0.5cm,静止时水对容器底部的压力为1.7N。
【题目】小倩同学在探究“电流与电压关系”的实验中,选用器材有:学生电源(电压恒为4.5V)电流表、电压表、定值电阻R,导线若干和标有“50Ω、0.5A”字样滑动变阻器。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整_________;(要求:滑片P向D端移动时,电路中的电流变大,且导线不能交叉。)
(2)连接电路时,开关必须_________(选填“断开”或“闭合”)。在电路连接完整后,闭合开关S前应将滑动变阻器的滑片P移到________(选填“A”或“B”)端;
(3)闭合开关S后,移动滑片P时发现电压表无示数,电流表有示数且不断变化,则电路故障可能是定值电阻R发生了_________(选填“断路”或“短路”);
(4)排除故障后闭合开关S,移动滑片P,当电流表的示数为0.28A时,电压表指针位置如图乙所示,则定值电阻R的阻值为_________Ω。多次改变滑动变阻器滑片P的位置,记录的实验数据如下:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
电压U/V | 1.0 | 1.4 | 2.0 | 2.4 |
电流I/A | 0.10 | 0.14 | 0.20 | 0.24 |
根据实验数据分析,可初步得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与这段导体的两端的电压成_________比;
(5)在实验过程中,滑动变阻器R接入电路的阻值不得小于_________Ω。