题目内容
1.(1)分析图象可知,圆柱体的重力是12N.
(2)圆柱体浸没在水中时,受到的浮力是8N;圆柱体的体积是8×10-4m3;圆柱体的密度是1.5×103kg/m3.
(3)分析图象BC段,可得结论:物体浸没液体之前,浸入液体的深度越深,受到的浮力越大(选填“大”或“小”).
(4)分析图象CD段,可得结论:物体浸没到液体中后,浮力大小不变或者说物体浸没到液体中后,物体所受的浮力与物体浸入的深度无关..
分析 由题知,物体缓慢下落,整个过程中物体受力平衡,图象反映的是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h的变化关系:
(1)分析图象AB段,物体还未浸入水中,由二力平衡知此时弹簧对圆柱体的拉力即为物重;
(2)分析图象CD段,物体全部浸没水中,对物体受力分析(如右图所示)求其受到的浮力;
由阿基米德原理求出V排,V物=V排;
由公式G=mg求出质量,再由ρ=$\frac{m}{V}$求出物体的密度;
(3)分析BC段,为物体慢慢浸入液体、直到浸没的过程,弹簧测力计的读数逐渐变小,由图知浮力的变化;
(4)CD段表明物体全部浸没液体中,测力计的读数不变,说明了浮力不再变化.
解答 解:
(1)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.
(2)从h=7cm开始,弹簧测力计示数不变,说明此时圆柱体已经浸没在水中,对圆柱体受力分析可知,
F浮=G-F拉=12N-4N=8N.
由阿基米德原理F浮=ρ液V排g得:
V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{8N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=8×10-4m3,
因为物体是全部浸没,
所以V物=V排=8×10-4m3,
由公式G=mg可求出物体的质量,
m=$\frac{G}{g}$=$\frac{12N}{10N/kg}$=1.2kg,
ρ物=$\frac{m}{{V}_{物}}$=$\frac{1.2kg}{8×1{0}^{-4}{m}^{3}}$=1.5×103kg/m3;
(3)分析图象BC段,物体在液体中的深度逐渐增加,测力计读数在减小,
说明物体在慢慢浸入水中,V排在逐渐增大,物体受到的浮力也在逐渐增大.
(4)分析图象CD段,深度在增加,而测力计的读数不变,
说明物体全部浸没水中,V排不变,浮力不变.
故答案为:
(1)12;(2)8;8×10-4;1.5×103;(3)大;
(4)物体浸没到液体中后,浮力大小不变或者说物体浸没到液体中后,物体所受的浮力与物体浸入的深度无关.
点评 本题用到的知识点有重力、质量、密度、单位换算、二力平衡、受力分析、阿基米德原理等,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.
| A. | 探头会向上移动 | B. | 滑动变阻器接入电路中的电阻变大 | ||
| C. | 电压表示数变大 | D. | 电路消耗的功率变大 |
| A. | 所受浮力变大,压强变大 | B. | 所受浮力变大,压强变小 | ||
| C. | 所受浮力不变,压强变大 | D. | 所受浮力不变,压强不变 |
(1)选择的器材:电源、开关、三个阻值不同的电阻(5Ω、l0Ω、20Ω),导线若干,电流表及电压表各一块,还需要滑动变阻器;
(2)按甲图电路图连接实物图时,开关应断开;滑动变阻器滑片位于最右(选填“左”或“右”端)
(3)首先把10Ω的电阻连入电路,滑动滑动变阻器的滑片,改变R1两端的电压,测得三组数据如表一所示;然后分别把三个阻值不同的电阻连入电路,调节滑动变阻器的滑片,使R1两端的电压不变,测得三组数据如表二所示.表一:电阻R1=10Ω
| 电压(V) | 1 | 2 | 3 |
| 电流(A) | 0.1 | 0.2 | 0.3 |
| 电阻(Ω) | 5 | 10 | 20 |
| 电流(A) | 0.4 | 0.2 | 0.1 |
(5)分析与结论:
分析表一得出的结论是:电阻一定,导体中的电流与导体两端电压成正比;
分析表二得出的结论是:电压一定时,导体的电流与导体的电阻成反比.
(6)这种研究问题单位方法是控制变量法.