题目内容
【题目】(4分)如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有3/5的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,即没有发生形变(已知水的密度为1.0×103kg/m3,不计弹簧所受的浮力,g取10N/kg)
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(1)求此时容器底部受到水的压强;
(2)求木块A的密度;
(3)先向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没在水中,此时弹簧对木块的作用力为F1,再打开阀门B缓慢放水,直至木块A完全离开水面时,再关闭阀门B,此时弹簧对木块A的作用力为F2,求F1与F2之比。
【答案】(1)2×103Pa;(2)0.6×103 kg/m3 ;(3)2/3
【解析】
试题分析:(1)弹簧恰好处于自然状态时,容器底部受到水的压强:P=ρgh=103 kg·m-3×10N/kg×0.2=2×103Pa;
(2)当弹簧处于自然状态时,G木=F浮,即ρ木Vg=ρ水3/5Vg,所以ρ木=0.6×103 kg/m3 ;
(3)A完全浸没时,G木+F1=F1浮 ,F1=2/5ρ水Vg=2/3G木 ,当A完全露出时,F2=G木 故F1/F2=2/3。
【题目】如图所示是某同学“探究斜面”实验装置图.实验前他做了如下猜想:
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A.斜面的机械效率可能与斜面的粗糙程度有关.
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾斜度有关.
他在实验时用弹簧测力计拉着同一木块沿斜面向上做匀速直线运动,分别做了四次实验,并记录实验数据如下:
实验次数 | 斜面倾斜程度 | 斜面粗糙 程度 | 木块重量G/N | 斜面高h/m | 拉力F/N | 斜面长 s/m | 有用功 W有/J | 总功W总/J | 机械效率 η |
1 | 较缓 | 木板表面 | 2 | 0.1 | 0.6 | 0.5 | 0.2 | 0.3 | 67% |
2 | 较陡 | 木板表面 | 2 | 0.2 | 1 | 0.5 | 0.4 | 0.5 | 80% |
3 | 最陡 | 木板表面 | 2 | 0.3 | 1.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 86% |
4 | 最陡 | 毛巾表面 | 2 | 0.3 | 1.6 | 0.5 |
(1)实验中,测有用功和总功的原理是_______,测机械效率的原理是______________。
(2)请将上表所缺的数据补充完整.
(3)比较 两次实验可知猜想A是正确的.
(4)比较1、2、3次实验得到的结论是:当斜面粗糙程度、木块重量相同时,斜面越平缓沿斜面的拉力越_________,机械效率越___________.
(5)从数据分析可知使用斜面可以省________,但不能省______。(选填“力”和“功”)