题目内容
3.甲、乙、丙三个完全相同的小球,分别放入酒精、水和浓盐水中(三种液体深度均大于球的直径),它们静止时受到的浮力分别为F1、F2、F3,则下列几种情况中,不可能的是(ρ酒精<ρ水<ρ浓盐水)( )| A. | F1<F2<F3 | B. | F1<F2=F3 | C. | F1=F2<F3 | D. | F1=F2=F3 |
分析 根据小球的密度和液体的密度关系分别讨论:
①如果小球的密度小于或等于酒精的密度,则小球在酒精中漂浮,在三种液体中都处于漂浮状态;
②如果小球的密度大于酒精的密度,则小球在三种液体中都处于沉底状态;
③如果小球的密度大于酒精的密度,小于水的密度,则小球在酒精中沉底,在水和浓盐水中漂浮,
④如果小球的密度大于水的密度,小于浓盐水的密度,则小球在水和酒精中沉底,在浓盐水中漂浮.
解答 解:
①当ρ球≤ρ酒精<ρ水<ρ浓盐水时,如果小球在酒精中漂浮,则在三种液体中都处于漂浮状态,浮力等于重力,重力相等,浮力就相等;如果小球在酒精中悬浮,则在水和浓盐水中都处于漂浮状态,浮力等于重力,重力相等,浮力就相等,即F1=F2=F3,故D可能;
②当ρ酒精<ρ水<ρ浓盐水<ρ球时,小球在三种液体中都是沉底的,排开液体的体积相等,液体密度越大,浮力越大,即F1<F2<F3,故A可能;
③当ρ酒精<ρ球<ρ水<ρ浓盐水时,小球在酒精中沉底,浮力小于重力,在水和浓盐水中漂浮,浮力等于重力,即F1<F2=F3,故B可能;
④当ρ酒精<ρ水<ρ球<ρ浓盐水时,小球在水和酒精中沉底,浮力小于重力,排开液体的体积相等,液体密度越大,浮力越大,即F1<F2<G;小球在浓盐水中漂浮,浮力等于重力,F3=G;比较可知,F1<F2<F3;
综上所述,不可能是F1=F2<F3;故C不可能.
故选C.
点评 此题通过分析小球在液体中的浮沉情况,考查了对阿基米德原理、浮沉条件的应用,同时考查了密度知识的应用,难度较大.
练习册系列答案
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13.
小叶同学设计了一个高度可调节的斜面来探究斜面的省力情况、斜面的机械效率与斜面的倾斜程度之间的关系,如图所示.
她首先测出小车重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车,调节斜面倾斜角θ的大小多次测量,得到下表所示的数据:
(1)请你替小叶同学在上表中的空格处填上适当的数据.
(2)分析上表中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜角θ越小,斜面越省力,斜面的机械效率越低.(选填“高”或“低”)
(3)实验过程中拉力的方向应与斜面平行.
(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持斜面倾斜角θ不变,斜面的光滑程度不变,只改变斜面粗糙程度,这种研究问题的方法我们称之为控制变量法.
她首先测出小车重,然后用弹簧测力计沿斜面拉动小车,调节斜面倾斜角θ的大小多次测量,得到下表所示的数据:
| 斜面 倾斜角θ | 小车重G/N | 斜面高 h/m | 斜面长 S/m | 拉力 F/N | 有用功 W有/J | 总功 W总/J | 机械效率η |
| 12° | 5 | 0.2 | 1 | 2.1 | 1 | 2.1 | 48% |
| 30° | 5 | 0.5 | 1 | 3.6 | 2.5 | 3.6 | 69% |
| 45° | 5 | 0.7 | 1 | 4.1 | 3.5 | 4.1 |
(2)分析上表中的数据,可以得出的探究结论是:斜面倾斜角θ越小,斜面越省力,斜面的机械效率越低.(选填“高”或“低”)
(3)实验过程中拉力的方向应与斜面平行.
(4)若想探究斜面的机械效率与物重的关系,则要保持斜面倾斜角θ不变,斜面的光滑程度不变,只改变斜面粗糙程度,这种研究问题的方法我们称之为控制变量法.
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表一 小红
表二 小华
①实验“测定小灯泡的电功率”是哪位同学所做?求出小灯泡的额定功率.
②小红同学实验时所选电源电压为多少伏?简述理由.
③请将表一、表二填写完整.
表一 小红
| 物理量 实验序号 | 电压U (伏) | 电流I (安) |
| 1 | 0.22 | |
| 2 | 0.24 | |
| 3 | 3.0 | 0.26 |
| 物理量 实验序号 | 电压U (伏) | 电流I (安) |
| 1 | 0.14 | |
| 2 | 2.5 | 0.24 |
| 3 | 0.28 |
②小红同学实验时所选电源电压为多少伏?简述理由.
③请将表一、表二填写完整.
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