题目内容

11.小华取一根粗细均匀的饮料吸管,在其下端塞入适量金属丝并用石蜡封口,制成简易“密度计”,如图所示,现使吸管竖直漂浮在相同烧杯内深度相等的不同液体中,测量出液面到吸管下端的深度为h,则下列表示吸管所受的浮力大小F、液体的密度ρ、液体对杯底的压强p和烧杯对桌面的压强p′与深度h关系的图象中,可能正确的是(  )
A.B.C.D.

分析 (1)密度计漂浮在不同的液体中,根据漂浮条件,所受浮力等于自身重力,即浮力不变,据此判断浮力F与浸没液体中深度h的关系;
(2)根据阿基米德原理FgVgSh,浮力和密度计的横截面积一定时,判断出液体密度与浸没液体中的深度的关系.
(3)由液体压强公式p=ρgh可知,当液体的密度一定时,液体内部的压强与深度成正比;
(4)烧杯对桌面的压力等于烧杯、液体和密度计的中总重力,据此判断烧杯对桌面的压强p′与浸没液体中深度h的关系

解答 解:A、同一只密度计,重力G不变,竖直漂浮在不同液体中,由漂浮条件F=G可知,浮力不变,与浸没液体中的深度无关,故A错误;
B、由阿基米德原理FgV得,g是定值,ρh的乘积为定值,所以ρ、h的关系呈现反比例函数图象,故B正确.
C、由液体压强公式p=ρgh可知,当液体的密度一定时,液体内部的压强与深度成正比,所以p、h的关系呈现正比例函数图象,故C错误;
D、烧杯对桌面的压强p′等于烧杯、液体和密度计的中总重力与烧杯底面积的比值,烧杯、液体和密度计的中总重力不变,烧杯底面积不变,烧杯对桌面的压强p′不变,与浸没液体中的深度无关,故D错误.
故选B.

点评 图象能直观形象地表示两个物理量之间的变化规律,是物理上常用的研究物理物体的方法.

练习册系列答案
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1.(1)为了测量某石块的密度,某学校物理兴趣活动小组的同学利用一只小玻璃杯、一个量筒和适量的水做了如下实验:
在量筒内倒入60cm3的水;
①将小玻璃杯开口向上漂浮在量筒内的水面上(如图甲所示),此时水面与84cm3刻线相平;②将石块放入小玻璃杯中,让小玻璃杯漂浮在量筒内的水面上(如图乙所示),此时水面与100cm3刻线相平;
③取出小玻璃杯,将石块沉没在量筒内的水中(如图丙所示),此时水面与64cm3刻线相平.根据以上数据可知,小玻璃杯的质量为0.024kg;石块的体积是4×10-6m3;石块的密度是4×103kg/m3
(2)在研究液体压强的实验中,
①当压强计的金属盒在空气中时,U形管两边的液面应当相平,而小明同学却观察到如图(a)所示的情景.出现这种情况的原因是:U形管左支管液面上方的气压大于大气压(填“大于”、“小于”或“等于”);调节的方法是B.
A.将此时右边支管中高出的液体倒出            B.取下软管重新安装

②小明再作图(b)所示的检查.当用手指按压(不论轻压还是重压)橡皮膜时,发现U形管两边液柱的高度几乎不变化,出现这种情况的原因可能是:压强计漏气
③压强计调节正常后,小明将金属盒先后浸入到两杯液体中,如图(c)和(d)所示,他发现图(d)中u形管两边的液柱高度差较大,于是认为图(d)杯子中盛的是盐水.你认为,小明的结论是不可靠的(填“可靠的”或“不可靠的”);简要说明理由:没有控制金属盒在两种液体中的深度相同.
20.小明在做“测定小灯泡电阻和电功率”的实验时,所用电源电压为3伏,小灯泡额定电压为2.5伏.

(1)小灯泡Rx的阻值估计在6-10Ω之间,请你在图甲中用笔画线代替导线,帮小明同学将电路连接完整.(连线不得交叉)
(2)按电路图连接成实物图后,闭合开关,发现小灯泡不亮、电压表指针不动、电流表指针有明显的偏转,则电路故障原因可能是灯泡短路;
(3)故障排除后重新闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙,若要测量小灯泡的额定功率,应将图甲中滑片P向B(填“A”或“B”)端移动;
(4)小明同学移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的图象.根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是0.5瓦.该图象不是直线,主要原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大.
(5)另一组的小红同学使用4.5V电源,在连线时不小心将线接错了,开关闭合后,移动变阻器滑片P,发现电流表示数变大时,电压表示数却变小,你分析一下产生这个现象的原因是电压表测滑动变阻器两端的电压,当她测得两电表的示数如图丁时,此时灯泡的电阻是8.3Ω.
(6)小芳同学想只用一只已知阻值的电阻R0和一块电压表来测小灯泡电阻Rx,请你帮她设计一个电路图,在方框中画出来,并推出小灯泡的电阻值的表达式为RL=$\frac{{U}_{L}{R}_{0}}{U-{U}_{L}}$.

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