题目内容
【题目】质量为300g、高10cm的木块放在底面积100cm2的足够深的容器中,下端用10cm的细绳与容器底部相连(g=10N/kg,ρ木=0.6×103kg/m3,绳子重力不计)。求:
(1)向杯中注入多少mL的水,细线刚好拉直。
(2)继续注水直到木块完全浸没在水中,如图所示,求绳子的拉力。
(3)剪断绳子,容器中水对容器底部的压强会怎样变化?变化多少?
【答案】(1)1300mL;(2)2N;(3)200Pa
【解析】
(1)当细线刚好拉直时,此时木块受到的浮力等于其重力,如图所示:
此时F浮=G=m木g=ρ木gV木,由F浮=G排,可得,即ρ水gV排=ρ木gV木,ρ水S木h浸=ρ木S木h木,则h浸=h木=×0.1m=0.06m=6cm,则水的深度h=h浸+h细绳=6cm+10cm=16cm=0.16m,由ρ=可得,木块的体积V木===0.5×103m3,木块的面积S木===5×103m2,则水的体积V水=S容hS木h浸=1×102m2×0.16m5×103m2×0.06m=1.3×103m3=1300cm3=1300mL;
(2)继续注水直到木块完全浸没在水中,V′排=V木=0.5×103m3,此时物体的受力情况如图所示:
F′浮=G+F,即ρ水gV木=mg+F,则F=ρ水gV木mg=1×103kg/m3×10N/kg×0.5×103m30.3kg×10N/kg=2N;
(3)由于木块的密度小于水的密度,所以剪断绳子后木块将上浮,此时水面将下降,由p=ρgh可知,容器中水对容器底部的压强会减小;静止时木块将漂浮,漂浮时,F浮″=G木=mg=0.3kg×10N/kg=3N,F浮″=ρ水gV′排,则V′排==3×104m3,△V排=0.5×103m33×104m3=2×104m3,水深变化:△h===0.02m,则变化的压强△p=ρ水g△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa。
【题目】如图所示,物体重,挂在杠杆中点,人用的竖直向上将物体提高,在此过程中,下列说法正确的是( )
A. 人用的拉力所做的功为 B. 用杠杆提升货物所做的有用功为
C. 额外功为 D. 杠杆的机械效率为
【题目】如图所示,在“探究阻力对物体运动的影响”的实验中,使小车从斜面上由静止开始滑下,接着在材料不同的水平面上继续运动。用停表测出小车在水平面上运动的时间 t。实验记录如下表。
表面状况 | 阻力的大小 | 运动时间 t/s |
毛巾 | 最大 | 1.5 |
棉布 | 较大 | 2.5 |
木板 | 较小 | 4.0 |
(1)实验中,保证小车在水平面上都有相同的初始速度的措施是_______________。
(2)比较这三组实验,小车在水平面上运动速度改变的快慢程度___________(选填“相同”或“不相同”)。
(3)结论:初速度一定时,平面越光滑,小车在平面上运动的时间越_______(选填“长”或“短”); 速度减小得越_______(选填“快”或“慢”),这说明小车受到的运动阻力越小。