题目内容

17．某大桥施工时，要向江中沉放大量的施工构件．假设一正方体构件被缓缓吊入江水中（如图甲），在沉入过程中，其下表面到水面的距离h逐渐增大，随着h的增大，构件所受浮力F1、钢绳拉力F2的变化如图乙所示，g取10N/kg．下列判断正确的是（　　）
A．浮力F1随h变化的图线是图乙中的①图线
B．构件的重力为2.2×105N
C．构件所受的最大浮力为1.2×105 N
D．构件的密度为2.5×103kg/m3

分析 （1）先分析构件下沉过程中，排开水的体积变大，因此构件受到的浮力变大，当构件排开水的体积不变时，构件受到的浮力也不再改变；
（2）当构件全部淹没时，排开水的体积最大，则构件受到的浮力最大；从乙图中可以判断出最大浮力的范围；
（3）根据图中可知构件完全浸没时的拉力，此时构件受到的浮力、重力以及拉力的关系为F浮=G-F2 ，然后将密度和体积代入可得ρ水gv排=ρgV-F2，将已知数据代入即可求出构件的密度．
（4）当构件完全淹没时的高度则为构件的边长；根据密度公式求得其密度，然后可求得其重力．

解答 解：（1）由图可知，构件在浸入水中的过程是排开的水的体积变大，所以浮力逐渐变大；当构件浸没后排开水的体积不变，所以浮力不变，因此浮力F1随h变化的图线是图乙中的②；故A错误；
（2）从乙图中可以看出，当构件完全淹没时受到的浮力小于1.2×105 N；故C错误；
（3）构件完全淹没时，V排=2m×2m×2m=8m3，F2=1.2×105 N；则有：
F浮=G-F2，
ρ水gV排=ρgV-F2，
1×103kg/m3×10N/kg×8m3=ρ×10N/kg×8m3-1.2×105 N
ρ=2.5×103kg/m3．故D正确；
（4）从乙图中可以看出，当构件完全淹没时的高度为2m，则构件边长为2m，构件体积V=8m3，由ρ=$\frac{m}{V}$可得，m=ρV=2.5×103kg/m3×8m3=2×104kg，
则构件的重力G=mg=2×104kg×10N/kg=2×105N；故B错误．
故选D．

点评 本题考查了阿基米德原理的应用，本题的重点是能从图中得出相关信息是本题的关键，难点是利用浮力、拉力以及构件重力的关系求构件的密度．

练习册系列答案
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7．下列物品中，属于导体的是（　　）
A．胶带纸B．塑料尺C．铅笔芯D．橡皮
8．有两个定值电阻，甲标有“10Ω，1A”字样，乙标有“15Ω，0.6A”字样，把它们串联起来，两端允许的最高电压是（　　）
A．19VB．25VC．15VD．无法确定
5．为了研究物质的某种特性，某同学分别用甲、乙两种不同的液体做实验．实验时，他用量筒和天平分别测出甲（或乙）液体在不同体积时的质量．如表记录的是实验测得的数据及求得的质量与体积的比值．
物质序号体积（cm3）质量（g）质量/体积（g/cm3）
甲l591.80
210181.80
315271.80
乙4540.80
51080.80
615120.80
（1）分析表中实验序号1与2（2与3、l与3）或4与5（5与6、4与6）的体积与质量的关系，可归纳得出的结论是：同种物质组成的不同物体质量和体积的比值是定值．
（2）分析表中实验序号：1 和4，可归纳得出：“体积相同的甲、乙两种液体，它们的质量不相同”的结论．
（3）分析上表中甲、乙两种液体的质量与体积的比值关系，可归纳得出的结论是：同种物质质量和体积的比值相同和不同的物质质量和体积的比值一般不同．由上述实验结论我们引入了密度的概念．可见，密度是物质本身的一种特性，与物体的质量和体积无关（填“无关”或“有关”）．
12．请画出图中空中飞行的足球的重力示意图．
2．在“探究水的沸腾”实验中：
（1）温度计是利用液体热胀冷缩 原理制成的，某同学的操作示意图如图甲所示，其错误是温度计的液泡接触了烧杯的底部．
（2）改正错误后，当水温上升到84℃时，每隔1min读一次温度计的示数，数据记录如表：
时间/min01234567
温度/℃84889698989898
2min时温度计的示数如图乙所示，该读数为92℃，分析表中数据可知水的沸点是98℃，实验时当地的大气压小于（选填“大于”“小于”或“等于”）1个标准大气压．
（3）请归纳出水沸腾时的特点：继续吸热，温度保持不变．
（4）为了节省从开始加热到水沸腾的时间，请提出一条合理的建议：适当减少水量（提高水的初温；加大酒精灯火焰等）．
9．小明和小亮探究“并联电路电压的关系”，小明先按图甲所示电路图连成图乙的实物图（电压表尚未连接）．

（1）小亮一眼就看出了小明连接的错误，并指出如果直接闭合开关将出现短路（选填“开路”或“短路”）现象，小灯泡L1、L2都不会亮，还可能造成变阻器或电源损坏．
（2）小亮只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端，就使电路连接正确了．他的做法可能是将导线①的一端从接线柱C改接到D（或将导线②的一端从接线柱A改接到B）（指出一种即可）
（3）接下来，他们按图丙所示电路图连接了三个电压表．实验过程中，通过调节滑动变阻器使电压表V1的示数如图丁所示，则电压表V的示数是2.5V，若L2标有“2.5V，1W”字样，此时通过L2的电流是0.4A．
（4）他们在电路中串联滑动变阻器的作用是改变电路中的电流（或改变小灯泡两端的电压），闭合开关前，变阻器的滑片P应置于左端（选填“左”或“右”）．
6．张华和同学到东海岛钢铁基地参加社会实践活动，张华拾到一个小金属零件，他很想知道这个零件是什么材料做成的，就把它带回学校利用天平和量筒来测定这个零件的密度．

具体操作如下：
①把天平放在水平台上，并将游码移至标尺左端零刻线处；调节天平横梁平衡时，发现指针在分度盘标尺上的位置如图甲所示，此时应将平衡螺母向左（填“左”或“右”）调节．
②用调节好的天平测零件的质量，天平平衡时，砝码的质量及游码在标尺上的位置如图乙所示，则零件的质量为62g，用量筒测得零件的体积如图丙所示，则零件的体积为20cm3，由此可算得小金属零件的密度为3.1×103kg/m3．
③若该零件磨损后，它的密度将不变（填“变大”、“变小”或“不变”）．
3．如图所示，在电路的“”处画出一个灯泡及两只电流表，使电路连接正确．并标出电流表的“﹢”、“-”接线柱．

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