题目内容

4.如图所示,在底面积为600cm2的圆柱形容器中,投入一体积为2×10-3m3木块,木块静止后,容器中水面上升的高度为2cm,则木块受到的浮力是12N,木块的密度是0.6×103kg/m3,投入木块后水对容器底部的压强与投入木块前水对容器底部的压强相比增大了200Pa.

分析 (1)根据V=△V=S△h求出木块排开水的体积,根据阿基米德原理求木块受到的浮力;
(2)对木块进行受力分析,由平衡条件求出木块的重力,然后求出木块的质量,最后由密度公式求出木块的密度.
(3)已知液面上升的高度,由液体压强公式求出容器增加的液体压强.

解答 解:
(1)由题知:V=△V=S△h=600cm2×2cm=1200cm3
木块受到的浮力:
FgV=1.0×103kg/m3×10N/kg×1200×10-6m3=12N;
(2)木块静止在水面上,处于平衡状态,
由平衡条件得:G=F=12N,
木块的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{Vg}$=$\frac{12N}{2×1{0}^{-3}{m}^{3}×10N/kg}$=0.6×103kg/m3
(3)投入木块后水对容器底部的压强与投入木块前水对容器底部的压强相比增大了:
△p=ρg△h=1×103kg/m3×10N/kg×0.02m=200Pa.
故答案为:12;0.6×103;200.

点评 本题考查了学生对阿基米德原理、液体压强公式、物体的漂浮条件的掌握和运用,本题难度不是很大,是一道中档题;灵活运用体积公式是本题的关键.

练习册系列答案
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3.在测定额定电压为3.8V的小灯泡(电阻大约为10Ω)额定功率的实验中,小明连接了如图甲所示的电路,其中电源电压为6V且保持不变.

(1)请将实物电路连接完整(要求:滑动变阻器的滑片向左移动时小灯泡变亮).
(2)在连接电路时,开关必须断开,若有A(5Ω1A)、B(10Ω0.5A)和C(15Ω0.2A)三个滑动变阻器可供选择,则应该变阻器B(填“A”、“B”或“C”)连入电路,才能保证实验顺利进行.
(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P的过程中,观察到电流表示数几乎接近最大值时,小灯泡仍然不亮,且电压表无示数,其原因可能是小灯泡短路.
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑片P至电压表的示数如图乙所示,则小灯泡的实际功率小于额定功率(填“大于”、“小于”、“等于”);在此基础上,为了能测量小灯泡的额定功率,应将滑动变阻器的滑片向A(选填“A”或“B”)端滑动,灯泡正常发光时电流表的示数如图丙为0.3A,则灯泡的额定功率为1.44W.
(5)为了考察同学们的能力,老师拿来了一个已知额定电流为0.2A,但额定电压未知的小灯泡,一个已知阻值为R的电阻,一个滑动变阻器,两个开关S1、S2.电源电压未知,为同学们设计了如图丁所示的电路来测量小灯泡的额定功率,请你将下列实验步骤补充完整:
①闭合开关S、S1,断开S2(填开关S、S1、S2的通断情况),调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为0.2R;
②闭合开关S、S2,断开S1,保持滑动变阻器的滑片不动(选填“适当调节滑动变阻器的滑片”“保持滑动变阻器的滑片不动”),读出电压表的示数为U;
③灯泡额定功率的表达式为:P=0.2A×(U-0.2R).

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