题目内容

15．一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降，然后将其逐渐浸入水中，图已给出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图象，已知ρ水=1.0×103kg/m3．则下列说法中正确的是（　　）
A．圆柱体在刚浸没时下表面受到的液体压强是700 Pa
B．圆柱体的重力为16N
C．圆柱体所受的最大浮力为12 N
D．圆柱体的密度为1.5×103kg/m3

分析 为了便于分析，给线段标上A、B、C、D四个点，如下图，根据图象分析如下：

（1）物体在液体中受到的压强与物体浸入液体的深度有关，根据浸入液体的深度计算液体压强的大小．
（2）由图可知AB段圆柱体未浸入液体，测力计的示数即为圆柱体的重力，所以从图中可读出圆柱体的重力大小．
（3）由图象CD段可知物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，为最大值；由图可知圆柱体完全浸入水后测力计对圆柱体的拉力为4N，圆柱体受到的浮力等于重力减去拉力，利用阿基米德原理求得圆柱体的体积，利用密度公式求得圆柱体的密度．

解答 解：
A、由图象可知，圆柱体在刚浸没时，下表面所处的深度为h=7cm-3cm=4cm=0.04m，因此下表面受到的液体压强p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m=400Pa，故A错；
B、由图象可知，当h=0时，弹簧测力计示数为12N，此时圆柱体处于空气中，根据二力平衡条件可知，G=F拉=12N，故B错；
CD、由图象CD段可知，物体完全浸没后排开水的体积不再改变，受到的浮力不再改变，则圆柱体受到的最大浮力F浮=G-F=12N-4N=8N，故C错；
因为F浮=ρ水gV排，
所以圆柱体的体积：
V物=V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{8N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=8×10-4m3，
圆柱体的质量：m=$\frac{G}{g}$=$\frac{12N}{10N/kg}$=1.2kg，
圆柱体的密度：
ρ物=$\frac{m}{{V}_{物}}$=$\frac{1.2kg}{8×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.5×103kg/m3，故D正确．
故选D．

点评 本题综合考查了重力公式、密度公式、阿基米德原理、液体压强公式、称重法测浮力的应用，考查学生结合图象对所学知识进行综合分析的能力，难度较大．

练习册系列答案
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3．在本学期学习电学知识过程中，小明利用如图a所示的电路图，做了多个实验，电阻R0是待测定值电阻

（1）在做“伏安法”测电阻 的实验时，小明根据电路图a连接的电路如图b所示，并测得实验数据如下表所示．图中尚有两根导线未连接，请用笔画线代替导线完成电路连接（要求：滑动变阻器连入电路中的阻值最大）．
实验中，小明连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，当滑动变阻器连入电路中的电阻变大时，电压表的读数也随着变大，反之，随着变小，则发生这一现象的原因是D
A．电压表的正、负接线柱接错       B．电压表的量程选择不合适
C．电压表坏了                   D．电压表与滑动变阻器并联
实验序号电压表示数/V电流表示数/A
12.50.13
24.00.20
35.50.27
正确连接电路后开始实验，实验中，小明选用的是10Ω、20Ω和30Ω三个电阻中的一只，根据下表中测量数据判断，小明选用的定值电阻的阻值为20Ω．
（2）小明用小灯泡替换定值电阻R0进行了“测量小灯泡的电功率”的实验，已知小灯泡的额定电压是3.8V，灯丝电阻约10Ω．
①连接电路后闭合开关，移动变阻器的滑片，发现小灯泡始终不亮，电压表、电流表均无示数，其原因可能是以下情况中的C．
A．小灯泡处断路      B．小灯泡被短接
C．变阻器处断路      D．电压表被短接
②电路连接完好后，改变变阻器滑片位置，测得下表中的三组数据，其中第一组数据电流表的示数如图c所示，其值为0.36A．由表中数据可知，小灯泡正常发光时的功率为1.52W、电阻为9.5Ω．
实验次数电压U/V电流I/A小灯泡的亮度
13.00暗
23.800.40亮
34.500.42很亮
③在实验过程中发现，当小灯泡两端的电压逐渐增大时，通过它的电流也随之增大，灯泡的亮度变亮，说明灯泡的亮度取决于它的实际功率．
10．如图甲所示，敲响的音叉接触水面能溅起水花，说明声音是由物体振动产生的；如图乙，鱼儿能被拍手声吓跑，说明气体和液体 都可以传播声音．
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9．为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验．用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间．实验数据记录如表．
物质质量/g初始温度/℃加热时间/min最后温度/℃
水6020645
食用油6020668
（1）在实验过程中控制加热时间相同，通过比较升高的温度来研究水和食用油吸热能力的差异．
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时水吸收的热量大于（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量．
（3）通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物质的这种特性用比热容这个物理量来描述．
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A．水和食用油的质量B．水和食用油的初温
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6．下列关于能量转化的实例，你认为说法正确的是（　　）
A．电风扇通电转动--机械能转化为电能
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（2）组装好器材，他们先后在同一个烧杯中称出质量相等的甲和乙液体，分别加热相同的时间，比较甲和乙升高的温度，得出结论．要完成该实验，除图甲所示器材外，还需要的一个测量工具是秒表．
（3）通过实验，记录数据如表格所示．从开始加热到42℃，甲、乙两种液体吸收热量的关系为Q甲小于Q乙．分析实验数据可知甲物质的吸热能力强．
（4）在对实验进行反思时，他们认为原方案有需要两次加热耗时长等缺点，因此改进方案并设计了图乙所示的装置．与原方案相比，该方案除克服了上述缺点外还具有的优点是该方案避免两次加热，用同一热源加热确保在相等时间内吸收的热量相等．
加热时间/min01234
甲的温度/℃3034384246
乙的温度/℃1018263442

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