题目内容
【题目】如图所示是一个水位高度控制装置的示意图,当水位到达高H时,水恰好顶起塞子A从出水孔流出,水位下降后,塞子A又把出水孔堵住,塞子A底部是半径为r的半球,半球恰好塞入出水孔中.已知球的体积公式是V=4πr3/3,球表面面积公式是S球=4πr2, 圆面积公式是S圆=πr2, 水的密度为ρ,为满足水位高度自动控制的要求,塞子的质量应为多少?
【答案】ρπr2(H﹣r).
【解析】解:假设半球下表面处全部为液体,
则半球受到的浮力F浮方向竖直向上,由阿基米德原理可知,
;
由可知,半球下表面受到的液体压力:
F下=p下S圆=p液S圆=ρgH×πr2 , 方向竖直向上;
半球受到的浮力F浮等于半球下表面与上表面所受液体对它的压力的合力,
即:F浮=F下表面﹣F上表面 ,
F上表面=F下表面﹣F浮=πr2ρgH﹣ρgπr3 ,
半球恰好塞入出水口中,所以塞子的重力G=F上表面=πr2ρgH﹣ρgπr3 ,
塞子的质量应为m===πr2ρH﹣ρπr3=ρπr2(H﹣r).
答:塞子的质量应为ρπr2(H﹣r).
【题目】在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中,实验器材有:学生电源(3V不变),电流表、电压表、定值电阻四只(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只),滑动变阻器M(10Ω 1A),滑动变阻器N(20Ω 1A),开关、导线若干.
(1)请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整,要求滑片P向B端移动时电路中电流变大.
(2)实验过程中,使用不同定值电阻进行探究时,调节滑动变阻器的阻值,使电阻R两端电压保持不变,这种方法是(填字母编号);
A.转换法
B.控制变量法
C.等效替代法
(3)某次实验中,连接好电路,闭合开关时,发现电流表示数几乎为零,电压表示数月3V,调节滑动变阻器的阻值,两电表示数均无明显变化,电路故障原因可能是;
(4)排除故障后,更换不同定值电阻进行了实验,记录实验数据如表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
电阻/Ω | 5 | 10 | 20 | 25 |
电流/A | 0.40 | 0.20 | 0.10 | 0.08 |
分析表中数据可得到的结论是:
(5)实验中选择的滑动变阻器应是(选填“M”或“N”).