题目内容
6．
某中学航模科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、小铝丝和LED小灯等制作了一个高为25cm航标指示灯模型，如图所示，航标指示灯模型重为6N．A底部用细绳与浮子B（B始终浸没在水中）相连，浮子B重1N．若水位上升时，浮子B可下降；若水位下降时，浮子B可上升；使航标灯静止时，A竖直且水面以下的高度始终为10cm，航标指示灯模型排开水的质量始终为1000g．当航标灯静止时（不计绳重和绳与滑轮间的摩擦），求：（1）泡沫塑料A底部受到水的压强是多少？
（2）航标指示灯模型所受浮力是多大？
（3）A底部受到细绳的拉力F拉为多大？
（4）浮子B体积应为多大？
分析 （1）知道泡沫塑料A底部所处的深度和水的密度，利用液体压强公式求其受到的压强大小；
（2）知道航标灯静止时排开水的质量，利用阿基米德原理求航标灯受到的浮力；
（3）对沫塑料A受力分析可知，泡沫塑料A的拉力等于泡沫塑料A受到的浮力减去航标灯模型的总重；
（4）航标灯静止时，浮子B受的浮力（竖直向上）等于竖直向下的重力加上拉力，而再利用阿基米德原理求浮子B的体积．
解答 解：
（1）A底部受到水的压强：
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa；
（2）由阿基米德原理可知，航标灯模型静止时所受的浮力：
F浮A=G排=1kg×10N/kg=10N；
（3）航标灯静止时，A受到向上的浮力、向下的拉力和向下的重力，
根据力的平衡条件可知，A受到的绳子的拉力：F拉=F浮A-GA=10N-6N=4N；
（4）力的作用是相互的，故绳子对B向下的拉力为：F拉′=F拉=4N，
浮子B受到向上的浮力、向下的拉力和向下的重力，
根据力的平衡条件可知，浮子B受到的浮力为：F浮B=GB+F拉′=1N+4N=5N，
浮子B的体积为：
V=V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{5N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=5×10-4m3．
答：（1）泡沫塑料A 底部受到水的压强是1000Pa；
（2）航标指示灯模型所受浮力是10N；
（3）A底部受到细绳的拉力为4N；
（4）浮子B的体积应为5×10-4m3．
点评 本题考查了力的合成（力的平衡）、阿基米德原理、物体的浮沉条件（漂浮条件）、液体的压强计算，正确对浮子B进行受力分析是本题的关键．
练习册系列答案
相关题目
17．
小东在探究光学实验时，分别做了如下实验：
实验一：将光从空气射入玻璃中
（1）将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上．如图甲所示；
（2）将一束激光从空气射向玻璃砖的圆心O处，激光在O处发生折射．记录入射角和折射角；
（3）逐渐增大入射角，重复步骤（2）；
实验所测数据如表格一所示：
表格一
分析以上数据可得：
①当光从空气垂直入射到玻璃中时，传播方向不发生改变．
②当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角；
实验二：探究光的反射定律实验
如图乙，将一块平面镜放在水平桌面上，再把一块能折转的硬纸板竖直放置在平面镜上．
（1）实验时让光贴着纸板入射是为了检验反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内，如果纸板没有竖直放置，当光贴着纸板沿AO入射时，会出现的现象是我们在纸板上看不到反射光线．
（2）实验中用可折转的硬纸板，除了显示光路外，另一个作用是探究反射光线、入射光线、法线是否共面．
（3）为了验证“反射角和入射角大小相等”的规律，小东方法是：应进行多次实验，进行多次测量．
小东在探究光学实验时，分别做了如下实验：实验一：将光从空气射入玻璃中
（1）将半圆形玻璃砖放在标有角度的圆盘上．如图甲所示；
（2）将一束激光从空气射向玻璃砖的圆心O处，激光在O处发生折射．记录入射角和折射角；
（3）逐渐增大入射角，重复步骤（2）；
实验所测数据如表格一所示：
表格一
| 实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 入射角i | 0° | 30° | 45° | 60° |
| 水中折射角r | 0° | 17° | 24° | 30° |
①当光从空气垂直入射到玻璃中时，传播方向不发生改变．
②当光从空气斜射入玻璃中时，折射角小于（选填“大于”、“等于”或“小于”）入射角；
实验二：探究光的反射定律实验
如图乙，将一块平面镜放在水平桌面上，再把一块能折转的硬纸板竖直放置在平面镜上．
（1）实验时让光贴着纸板入射是为了检验反射光线、入射光线、法线是否在同一平面内，如果纸板没有竖直放置，当光贴着纸板沿AO入射时，会出现的现象是我们在纸板上看不到反射光线．
（2）实验中用可折转的硬纸板，除了显示光路外，另一个作用是探究反射光线、入射光线、法线是否共面．
（3）为了验证“反射角和入射角大小相等”的规律，小东方法是：应进行多次实验，进行多次测量．
14．图1为某酒精检测仪，工作时简化电路如图2所示．UC=3V，UH=4V．圆圈中为酒精传感器其中R为气敏电阻，在200℃以上的环境中才能稳定工作，工作时其阻值与周围气体中酒精深度的关系如图3所示．RH为加热电阻，工作时功率为0.1W，可以为气敏电阻提供200℃以上的环境温度．检测仪将EF间的电压转换为酒精浓度显示在屏幕上．
（1）RH的阻值为多少？
（2）当呼出气体中酒精的浓度为0.06mg/L时，EF间的电压为0.5V，R0的阻值为多少？
（3）在E、F之间接入一只电压表，请根据表一和表二提供的信息，在图4上画出饮酒驾车和醉酒驾车时，电压表指针所在的位置（饮酒驾车画虚线，醉酒驾车画实线）．
表一：车辆驾驶人员血液酒精含量临界值
表二：呼出气体酒精浓度与血液酒精浓度对照表
（4）该酒精检测仪采用了可拆卸式的吹管，左侧为吹气口，吹气管应采用图5（选填“5”、“6”）的设计．根据规定，被测者应口含吹管呼气测试，如果饮酒者在吹气口外对着吹管呼气，测出的酒精浓度将偏小（选填“偏大”、“偏小”），这是因为流速大的地方压强小，吹气口周围空气被压入吹管，使测量出的酒精浓度变小．
（1）RH的阻值为多少？
（2）当呼出气体中酒精的浓度为0.06mg/L时，EF间的电压为0.5V，R0的阻值为多少？
（3）在E、F之间接入一只电压表，请根据表一和表二提供的信息，在图4上画出饮酒驾车和醉酒驾车时，电压表指针所在的位置（饮酒驾车画虚线，醉酒驾车画实线）．
表一：车辆驾驶人员血液酒精含量临界值
| 行为类别 | 对象 | 临界值mg/100mL |
| 饮酒驾车 | 车辆驾驶人员 | 20 |
| 醉酒驾车 | 车辆驾驶人员 | 80 |
| 序号 | 呼出气体中酒精浓度mg/L | 血液中酒精浓度mg/100mL |
| 1 | 0.05 | 10 |
| 2 | 0.09 | 20 |
| 3 | 0.14 | 30 |
| 4 | 0.18 | 40 |
| 5 | 0.23 | 50 |
| 6 | 0.27 | 60 |
| 7 | 0.32 | 70 |
| 8 | 0.36 | 80 |
不计绳子摩擦，物体A重100N，物体水平向左运动时受到摩擦力fA=10N，则拉力F=5N，如果物体A速度为2cm/s，则动力作用点移动速度为4cm/s，运动时间为10秒，动力F作用点做功为2J，物体克服摩擦力做功2J．
10．
某小组用如图所示的实验电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个．
（1）滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端电压不变．
（2）他们将5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是R1短路（写出一条即可）．
（3）将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持电压表的示数不变，应调节变阻器的滑片P向A（填“A”或“B”）移动，记录此时电表的示数．
（4）将10Ω定值电阻换成15Ω电阻，15Ω电阻再换成20Ω电阻，重复步骤（3）．
（5）实验中记录的多组数据如表，分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比．
某小组用如图所示的实验电路“探究电流与电阻的关系”，电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个．（1）滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端电压不变．
（2）他们将5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是R1短路（写出一条即可）．
（3）将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持电压表的示数不变，应调节变阻器的滑片P向A（填“A”或“B”）移动，记录此时电表的示数．
（4）将10Ω定值电阻换成15Ω电阻，15Ω电阻再换成20Ω电阻，重复步骤（3）．
（5）实验中记录的多组数据如表，分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成反比．
| 序号 | 电阻/Ω | 电流/A |
| l | 5.0 | 0.40 |
| 2 | 10 | 0.20 |
| 3 | 15 | 0.13 |
| 4 | 20 | 0.10 |