题目内容
【题目】如图所示是小芳同学探究“阿基米德原理”的实验,其中桶A为圆柱形
(1)小沿同学用弹簧测力计分别测出了空桶A、B的重力,如图甲、乙所示,则桶A重_____N,桶B重_____N
(2)将空桶A轻放入盛满水的溢水杯中,用桶B接住溢出的水,如图丙所示。则空桶A受到的浮力为_____N
(3)测出桶B和溢出水的总重力,如图丁所示,则桶A排开水的重力为_____N
(4)接着小芳同学往桶A中加入沙子进行实验,得到4组数据,表格如下,其中有明显错误的是第_____次,实验中,随着加入沙子越多,桶A浸入水中就越_____(选填“深”或“浅”)
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
桶A与沙子的总重量/N | 2.4 | 2.8 | 3.2 | 3.4 |
桶B与水的总重量/N | 4.0 | 4.4 | 4.6 | 5.0 |
(5)分析以上探究过程可以得到的结论是:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力大小等于该物体_____
(6)小芳同学进一步探究,她将装有适量沙子的桶A分别放入水中和另一未知液体中,桶A浸入水中的深度为h1,浸入另一液体中的深度为h2,设水的密度为ρ水,则另一液体的密度表达式为_____(用题中所给和所测物理量的字母表示)
【答案】2 1.6 2 2 3 深 排开的液体受到的重力
【解析】
(1)弹簧测力计的分度值为0.2N,根据指针位置读出弹簧测力计的示数,可得物体重力大小;
(2)根据物体漂浮的条件可求木块A受的浮力;
(3)比较木块受的浮力与木块排开水的重力可知小桶B和排开的水的总重力:
(4)根据每次增加的沙子的重力与增加的水的重力比较即可得出结论;由F浮=ρ水gV排分析V排,然后分析桶A浸入水中的深度变化;
(5)浸在液体中的物体受到的浮力等于它排开液体的重力。
(6)装有适量沙子的桶A始终处于漂浮状态,即浮力大小等于重力大小,浮力不变。根据F浮=ρ液gV排即可求出该液体的密度。
(1)由图知,弹簧测力计的分度值为0.2N,甲图中弹簧测力计的示数为2N,即桶A重为2N,乙图中弹簧测力计的示数为1.6N,即桶B重为1.6N;
(2)如图丙,小桶A处于漂浮状态,由物体漂浮的条件可知,小桶A受到的浮力与小桶的重力相同,即F浮=GA=2N;
(3)由图丁可知,小桶B和排开的水的总重力为G总=3.6N,所以小桶A排开的水重:G排=G总-G桶=3.6N-1.6N=2N;
(4)由表格数据可知,桶A与沙子的总重量从2.4N增加到2.8N,增加量△G沙=2.8N-2.4N=0.4N;桶A与水的总重量从4N增加到4.4N,增加量△G水=4.4N-4N=0.4N;即△G沙=△水,而第3次实验中桶A与沙子的总重量从2.8N增加到3.2N,增加量△G沙=3.2N-2.8N=0.4N;桶A与水的总重量从4.4N增加到4.6N,增加量△G水=4.6N-4.4N=0.2N;即△G沙≠△水,故错误的是第3次,随着加入沙子越多,桶A与沙子的总重力增大,因为漂浮,所以浮力增大,由F浮=ρ水gV排可知,排开水的体积增大,则桶A浸入水中就越深;
(5)由图丙可知,空桶A受到的浮力为2N,该物体排开的液体受到的重力G排=G总-G桶=3.6N-1.6N=2N;分析以上探究过程可以得到的结论是:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力大小等于该物体排开的液体受到的重力;
(6)装有适量沙子的桶A始终处于漂浮状态,所受浮力等于本身的重力,则F浮水=F浮液=G,由于V排水=Sh1,V排液=Sh2,根据F浮=ρ液gV排得:ρ水gSh1=ρ液gSh2,所以。
【题目】小明利用图甲所示装置,探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关。
(1)实验时,小明将木块放在水平木板上,弹簧测力计沿水平方向拉动木块,并使木块作做_____运动。实验时,小明记录的部分数据如下表所示。
序号 | 木块放置情况 | 接触面情况 | 压力/N | 弹簧测力计示数/N |
1 | 平放 | 木板 | 6 | 1.2 |
2 | 平放 | 木板 | 8 | 1.6 |
3 | 平放 | 木板 | 10 | 2.0 |
4 | 平放 | 棉布 | 6 | 1.8 |
5 | 平放 | 毛巾 | 6 | 3.0 |
(2)分析序号_____三组数据可知:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关,滑动摩擦力F1与接触面所受压力FN的关系是_____。
(3)小明在另一次实验中,由静止拉动木块直到木块匀速滑动的过程中得到拉力F随时间t变化的关系,如图乙所示,其中0~4s木块处于静止状态。分析图象可知,小明用2.1N的水平拉力拉静止的木块时,木块所受摩擦力为_____N;若使木块由静止开始运动,至少要用_____N的水平力拉木块;若水平拉力为3N,木块所受的摩擦力为_____N。
【题目】如图所示为某品牌四旋翼无人机,该无人机具有一键起降和返航、空中悬停、高清拍摄、GPS定位等功能,下表是该无人的部分参数:
整机质量 | 2kg | 电池额定电压 | 15V |
最大上升速度 | 6m/s | 电动机工作电压 | 12V |
最大下降速度 | 2m/s | 悬停时每个电动机功率 | 50W |
最大水平速度 | 16m/s | 电动机数量 | 4 |
在某次火灾中,该无人机参与火情的勘测,它先以最大速度匀速直线上升,且达到60m高处时,再以最大速度水平匀速直线飞行到达1.6km远处的火场上空。若无人机整个过程四个电动机同时工作,电动机将电能转化为机械能的效率为90%,假设无人机以最大速度匀速直线上升时,受到的阻力大小为10N,通过计算回答下列问题:(g取10N/kg)
(1)无人机从起飞到火场上空,这一过程共耗时多少秒?
(2)无人机到达火场上空后,悬停观测10分钟,则10分钟内电动机消耗多少电能?
(3)无人机以最大速度匀速直线上升60m,这个过程中消耗多少电能?