题目内容
1.(1)图中反映细绳拉力F随h变化的图线是①(填序号);
(2)根据图中信息,可计算出该物块的密度为3×103kg/m3;
(3)若物块浸没时,容器中液面比原来上升了5cm,则容器的底面积是200cm2,此时容器对桌面的压强为6.5×103Pa.
分析 (1)根据力的平衡可知G=F浮+F,根据F浮=ρ水gV排,分析在沉入过程中,随着h的增大,浮力和拉力的变化,然后确定反映细绳拉力F随h变化的图线;
(2)由图得出当细绳拉力F=15N时,物块浸没,求出物块受到的浮力,根据G=F浮+F求出重力,利用G=mg求出质量,再求出体积,利用ρ=$\frac{m}{V}$计算密度;
(3)根据液面上升的高度和木块的体积求出木块的表面积,即受力面积,然后求出容器、水的重力,此时容器对桌面的压力等于容器、水的重力与浮力之和,利用p=$\frac{F}{S}$计算压强.
解答 解:(1)正方体物块被缓缓吊入水中.在沉入过程中,随着h的增大,排开水的体积不断增大,浮力逐渐增大,拉力逐渐减小,当正方体完全浸入水中后,排开水的体积不再变化,所受浮力不再变化,拉力也不再变化,所以,图中反映细绳拉力F随h变化的图线是①;
(2)由图知,当细绳拉力F=20N时,物块浸没,此时物块受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×(0.1m)3=10N,
物块的重力G=F+F浮=20N+10N=30N,
物块的密度ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{G}{gV}$=$\frac{30N}{10N/kg×(0.1m)^{3}}$=3×103kg/m3;
(3)设容器的底面积为S,则
S=$\frac{V}{△h}$=$\frac{(0.1m)^{3}}{0.05m}$=0.02m2=200cm2,
容器的重力为G容=m容g=2kg×10N/kg=20N,
容器内水的重力G水=m水g=10kg×10N/kg=100N,
把物块、水、容器看作一个整体,物块受到的拉力F拉=G物-F浮,
物块受到的浮力F浮=G物-F拉,
容器对桌面的压力:
F总=G总=G容+G水+G物-F拉=G容+G水+F浮=20N+100N+10N=130N,
容器对桌面的压强:
p=$\frac{{F}_{总}}{S}$=$\frac{130N}{0.02{m}^{2}}$=6.5×103Pa.
故答案为:(1)①;(2)3×103;(3)6.5×103.
点评 此题考查阿基米德原理、密度的计算、液体压强的计算,涉及到力的平衡、重力公式的应用,是一道综合性很强的题目,关键是读懂图象,并能从图象中获取相关信息,同时还要知道容器对桌面的压力等于容器、水的重力与浮力之和.
①用天平测出空烧杯的质量m1;
②向烧杯中倒入适量植物油,测出烧杯与植物油的总质量m2;
③将烧杯中植物油倒入量筒中,测出植物油的体积V;
④计算出植物油的密度ρ.
(1)下表是小明根据上述实验操作,设计的记录数据表格.请根据图将表格中的数据填写完整.
| 物理量 | 空烧杯的质量 m1/g | 烧杯与植物油的总质量m2/g | 植物油的体积 V/cm3 | 植物油的密度 ρ/kg.m-3 |
| 测量值 |
(3)小阳把小明的实验步骤的顺序进行了合理的调整,使实验误差得到了减小,你认为合理的测量植物油密度的步骤顺序是②③①④(用小明的实验序号排列).
| A. | 5Pa | B. | 50Pa | C. | 500Pa | D. | 5000Pa |
| A. | 1:10 | B. | 10:1 | C. | 9:1 | D. | 1:9 |