题目内容
质量为1千克的柱形薄壁容器放在水平面上,底面积为0.01米2,高为0.6米,装有0.5米深的酒精(ρ酒精=0.8×103千克/米3), 如图所示。求:
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①酒精对容器底部的压强。
②容器对水平面的压强。
③在酒精中放入一个固体,保持酒精不溢出,使酒精对容器底部压强的增加量最大的情况下,同时使容器对水平面压强的增加量最小,请计算固体的质量,并判断固体密度ρ固与酒精密度ρ酒精之间的大小关系,即ρ固 ρ酒精。
①酒精对容器底部的压强为3920Pa;②容器对水平面的压强为4900Pa;③固体的质量0.8kg;≤.
【解析】
试题分析:求压强先看清是求固体还是液体的压强,固体的压强一般用公式
计算,液体压强一般用p=ρgh公式计算。
酒精对容器底部的压强:p=ρgh=0.8×103kg/m3×9.8N/kg×0.5m=3920Pa;
容器对水平面的压强即为固体的压强,先求出压力,因为放在水平面上,所以压力就等于容器和容器内水的总重力。
容器的重力:G1=m1g=1kg×9.8N/kg=9.8N,
容器中水重:G2=m2g=ρVg=ρShg=0.8×103kg/m3×0.01m2×0.5×9.8N/kg=39.2N,
容器对水平面压力:F=G1+G2=9.8N+39.2N=49N,容器对水平面的压强:
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③酒精对容器底部压强会增加主要是因为放入固体后液面会上升,要使增加量最大,即液体的深度最大,依题意知液面上升0.1m;要使容器对水平面压强的增加量最小,即容器对水平面压力的增加量最小,即固体的质量与放入固体后排开酒精的质量相等。
固体的质量:m=
m酒精=ρV′=0.8×103kg/m3×0.01m2×0.1m=0.8kg;
固体的质量与放入固体后排开酒精的质量相等说明:所放固体处于漂浮或悬浮状态,根据浮沉的条件:此时满足ρ固≤ρ酒精.
考点:压强的计算
下列数据中最接近实际的是:( )
A.光在真空中的传播速度约为3.8×108km/s
B.台灯的额定功率约为500 W
C.人体的平均密度约为1.0×l03kg/m3
D.手机正常工作时的电流约为10A
某同学用弹簧测力计提着实心圆柱体浸入两种不同液体中,在这过程中,研究弹簧测力计的示数F与圆柱体下表面离液面的距离h的关系,如图所示。实验过程中记录的实验数据如下表所示。 (已知圆柱体密度大于液体密度,且液体甲的密度ρ甲大于液体乙的密度ρ乙,容器足够深,液体不溢出。)
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表:
液体甲 (密度ρ甲) | 实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
距离h(厘米) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | |
测力计的示数F(牛) | 9 | 7.8 | 6.6 | 5.4 | 4.2 | 3 | 1.8 | 1.8 | |
液体乙 (密度ρ乙) | 实验序号 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
距离h(厘米) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 | |
测力计的示数F(牛) | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 3 |
根据题意和表中记录的实验数据,可以得出:
圆柱体的重力为 牛。
分析实验序号2、3、4、5、6(或10、11、12、13、14),测力计的示数F与距离h的关系,可以初步得出: ;进一步分析测力计示数F的变化⊿F与距离h的变化⊿h的关系,⊿F与⊿h的关系是 。
分析实验序号7、8(或15、16),可以初步得出,当物体浸没在液体中后,增大距离h,测力计的示数F大小 (选填“增大”或“不变”或“减小”)。
④分析实验序号2与10(或3与11,或4与12,或5与13,或6与14)可以初步得出:同一圆柱体浸入不同液体中,当距离h相同时,弹簧测力计的示数F与 有关。
某同学由电流的磁效应想到:“电能生磁”,那么“磁能否生电”?他利用如图所示的实验装置“探究导体在磁场中运动时产生电流的条件”。把铜棒AB、演示电流表和电键连成电路,闭合电键后,将铜棒AB在磁场中多次运动时观察到的现象记录在下表中。
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实验序号 | 磁场方向 | 导体AB的运动方向 | 电流表指针的偏转方向 |
1 | 上N下S | 向右运动 | 向左偏转 |
2 | 上N下S | 向左运动 | 向右偏转 |
3 | 上N下S | 向上运动 | 不偏转 |
4 | 上S下N | 向下运动 | 不偏转 |
分析表中记录的实验现象,可以初步得出:
①实验中,通过观察 判断电路中是否有电流。
②闭合电路,导体在磁场中运动时,产生电流的条件是: 。