题目内容

16．如图甲所示装置，已知圆柱体木块底面积S=100cm2，现在用弹簧测力计匀速竖直向上拉动，木块缓慢匀速被拉入水中，下列表格中给出了拉力F和木块底部到水面距离h的若干数据，请你依据所给的数据完成下列问题
木块底部到水面的距离h/cm791113151719
拉力F/N0246777
（1）根据表格数据请在图乙中画出图象．
（2）根据图象可知物体的高度．
（3）物体的质量
（4）物体的密度．
（5）整个过程中水对容器底部的压强如何变化？容器对桌面的压力如何变化？

分析 （1）用描点法作图；
（2）当物体浸没时，拉力大小开始不变，由此求高度；
（3）（4）求出物体的体积，根据阿基米德原理求物体浸没时受到的浮力，由力的平衡先求物体的重力G，由G=mg再求质量，由密度公式求密度；
（5）分析液面的变化情况，根据p=ρ水gh讨论容器底部受到的压强变化；
容器对桌面的压力等于杯子和水与物体的总重减去竖直向下拉物体的力，据此分析．

解答 解：（1）由表中数据，根据描点法作图，然后连接起来，如下所示：

（2）分析物体的受力，拉力T开始不变时，T=F-G，表示物体刚好浸没，浮力不变，由表中数据可知，物体的高为15cm；
（3）圆柱体木块底面积S=100cm2，物体浸没时排开水的体积V=100cm2×10-4m2×0.15m=1.5×10-3m3，
由阿基米德原理，浸没时的浮力大小F=ρ水gV=1000kg/m3×10N/kg×1.5×10-3m3=15N，
物体受到竖直向下的重力G作用和拉力T作用及竖直向上的浮力F作用，处于平均状态，G+T=F，
物体的重力G=F-T=15N-7N=8N  物体的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{8N}{10N/kg}$=0.8kg； 
ρ=$\frac{m}{V}=\frac{0.8kg}{1.5{×10}^{-3}{m}^{3}}$=533.3kg/m3；
（5）在浸没前，木块缓慢匀速被拉入水中，水面升高，浸没后水面不变，根据p=ρ水gh，所以整个过程中水对容器底部的压强先变大后不变；
容器对桌面的压力等于杯子和水的总重与物体的总再减去竖直向下拉物体的力，因拉物体的力先变大后不变，所以容器对桌面的压力先变小后不变．
答：（1）如上所示．
（2）根据图象可知物体的高度为15厘米．
（3）物体的质量为0.8千克
（4）物体的密度533.3kg/m3；．
（5）整个过程中水对容器底部的压强先变大后不变；容器对桌面的压力先变小后不变．

点评 本题考查密度、力的平衡、液体的压强、固体产生的压力、质量、阿基米德原理的运用及作图、读图能力和数据的处理能力，综合性强．难度较大．

练习册系列答案
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6．在用电流表测量两个小灯泡并联后干路中的电流时，小明连接了如图的电路，请你解答下列问题：

（1）检查电路后，他只拆除了一根导线的一个接线头，接在另一个接线柱上就成了正确电路，请在如图甲所示将要拆除的导线上“×”号，并连接那根导线；
（2）当用开关试触时，发现电流表指针的偏转如图乙，为了提高准确度，接下来的操作是，断开开关，电流表改接小量程；
（3）正确测出电路中的电流如图丙所示，则该处电流大小是0.42A．
7．①我们在吃饼干时，自己听到的声音很清晰，但旁边的人却听不清楚；
②把正在发声的收音机密封在塑料袋里，然后放入水中，人们仍能听到收音机发出的声音；
③拨动吉他的弦发声时，放在弦上的小纸片会被弦弹开；
④用电话拨打放在真空罩内的手机，手机显示信号，却听不到声音；
⑤登上月球的宇航员们即使相距很近也只能用无线电话交谈；
⑥人们先看到闪电，再听到远处的雷声；
⑦拉小提琴时，琴弦的松紧程度不同，发出的声音不相同．
以上现象中，能说明声音需要介质传播的是④⑤，能说明物体振动发声的是③，能说明固体传声比气体传声效果好的是①．
4．人们都说：“被100℃的水蒸气烫伤，要比被100℃的热水烫伤严重得多”．小明认为这是因为100℃的水蒸气和100℃的热水温度虽然一样，但100℃的水蒸气变成100℃的热水时，还需放出热量．对此，小明设计了以下实验证明自己的现点．
实验过程：①将一定质量温度为t1的冷水装入一个双层玻璃真空保温杯中，液面如图甲所示位置，标记为A；②向杯中插入导管，将100℃的水蒸气通入保温杯的冷水中（水蒸气全部被吸收），发现杯中水面明显上升；③一段时间后，停止通入水蒸气，移出导管后，杯中液面位置如图乙所示，标记为B，再测出此时杯中水的温度为t2，比较发现t2高于tl．
（1）杯中水面上升是通入的水蒸气发生液化（填物态变化名称）的结果；
（2）t2高于tl的原因是100℃的水蒸气液化放热给了冷水．
（3）小华认为小明的实验还不足以证明他的观点，并且写出了自己改进办法，小明看过后叹服不已，小华的改进步骤如下，请补充完整：①再取一个相同的保温杯，在保温杯中倒入与第一个保温杯中水量相同，温度为tl的冷水；②然后向杯中倒入100℃的开水直至水面位置到达B位置（等高）处；③摇匀后测出此时保温杯中的水温t3，若t3低于t2（选填：“tl”或“t2”），则可以得出“被100℃的水蒸气烫伤更严重”是因为100℃的水蒸气变成100℃的热水时，还需放出热量．
11．如图甲，一个容器中装有一定质量的水（未装满），然后倒置如图乙所示（在图乙中未画出水的深度），水对容器底部的压强P甲＜P乙，水对容器底部的压力F甲＞F乙，容器对桌面的压力F'甲=F'乙，容器对桌面的压强P'甲＜P'乙．（均选填“＞”、“＜”或“=”）
1．小红尝试分别测两灯泡串联时的电功率．

（1）实验原理：P=UI（填表达式）
（2）请根据图1电路图：用笔画线代替导线连接图2实物图．
（3）如图3所示电流表示数是0.32A，电压表示数是1V．
（4）已知电源电压恒为3V，小红认为，不需要电压表测量，也可知道灯L1两端电压，小明做出此判断的依据是串联电路电压的关系：串联电路的总电压等于各部分电路两端的电压之和，请填写下列表格．
电路结构串联
位置电源灯L1灯L2
电压U（V）321
（5）根据以上测量数据，可计算出灯L1的电功率P1=0.64W，灯L2的电功率P2=0.32W，如果实验过程通电1分钟，请计算：
①灯L1消耗的电能是38.4J；
②整个电路消耗的电能是57.6J；
③灯L2的电阻是3.125Ω；
（6）若实验过程中出现故障，两灯突然不亮，电流表没有示数．电压表示数接近电表电压3V，故障可能是L2断路．
8．电吹风主要是通过提高液体温度和加快液体表面空气流动速度的方法加速蒸发，使头发快点干的．
5．将质量相等，温度均为80℃的铜块和铝块，分别放在0℃足够多的冰块上（铜的比热容小于铝的比热容），则它们熔化冰的情况是（　　）
A．铜块比铝块多B．铝块比铜块多C．两块一样多D．无法确定
6．用相同的瓶子，装上高低不同的水位，对着瓶口吹气发出声音，则此时声源是气柱（选填“气柱”或“瓶子”），音调最高为丁瓶子所产生的．

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