题目内容

12.如图所示,边长为0.1m的正方体铝块,挂在弹簧测力计上并与面积为1m2的桌面接触,当铝块对桌面的压强为2.4×103Pa时,弹簧测力计的示数为3 N.(铝的密度为2.7×103 kg/m3,)

分析 已知正方体铝块的边长可求得其体积,利用密度公式可求得其质量,再利用G=mg可求得其重力;
已知铝块对桌面的压强,可求得铝块对桌面的压力,重力减去压力即为弹簧测力计的示数.

解答 解:正方体铝块的体积V=(0.1m)3=1×10-3m3
由ρ=$\frac{m}{V}$可得,铝块的质量m=ρV=2.7×103 kg/m3×1×10-3m3=2.7kg,
铝块的重力G=mg=2.7kg×10N/kg=27N,
已知铝块对桌面的压强p=2.4×103Pa,S=0.01m2
由p=$\frac{F}{S}$可得,铝块对桌面的压力F=pS=2.4×103Pa×0.01m2=24N.
弹簧测力计的示数F=G-F=27N-24N=3N.
故答案为:3.

点评 本题考查了学生对密度公式、重力公式、压强公式的掌握和运用,关键有两点:一是固体压力的受力面积要选择两物体真正接触的部分面积,二是求弹簧测力计的示数F=G-F.

练习册系列答案
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7.小明用如图甲所示的装置,探究摩擦力的大小与哪些因素有关.
(1)实验时,小明将木块放在水平木板上,弹簧测力计拉动木块做匀速直线运动.这样做的目的是使拉力和摩擦力成为一对平衡力.
(2)实验时,小明记录的部分数据如表所示:
试验次数木块放置情况木板表面情况压力/N弹簧测力计示数/N
1平放木板61.2
2平放木板81.6
3平放木板102.0
4平放木板上铺棉布61.8
5平放木板上铺毛巾63.0
a.分析序号1、2、3三组数据可知:滑动摩擦力的大小与接触面所受的压力有关,滑动摩擦力f的大小与接触面所受压力F大小的函数关系式是f=0.2F.
b.如要探究滑动摩擦力与接触面的粗糙程度的关系,应选序号为1、4、5三组数据进行分析.
(3)小明在实验时还发现:在木块没有被拉动时,弹簧测力计也有示数,且示数会变化.他请教老师,知道可用F-t图象表示拉力随时间的变化情况.若某次实验开始拉动木块直到木块匀速滑动的F-t图象如图乙所示,其中0~4s木块处于静止状态,分析图象可知:要使木块由静止开始运动,至少要用2.3N的水平拉力拉木块;该现象表明:物体在静止时也可能受到摩擦 力的作用,且该力的大小与拉力的大小相等.如果实验时木块所受的拉力是2N,则下列对木块所处状态的判断,正确的是C.
A.静止
B.匀速直线运动
C.静止或匀速直线运动
D.条件不足,无法判断.
17.“帕斯卡裂桶实验”激发了我校物理兴趣小组同学们“探究影响液体压强大小因素”的兴趣.他们进行了如下的实验探究:
(1)实验前发现U形管压强计的橡皮膜用手指不论轻压还是重压橡皮膜时,U形管始终出现如图1的这种情况,正确的调节方法是:B
A.将U形管中的液体倒出部分    B.取下软管重新安装
(2)图2A、B、D中金属盒在液体中的深度相同.几种情况下压强计的U形管两侧液面高度差的大小关系是h4>h1=h2>h3.由图A和图C两次实验数据比较可以得出:液体的压强随深度的增加而增大.
(3)由图A和图B两次实验数据比较可以得出:同种液体,同深度,液体向各个方向的压强相等
(4)由图A和图D两次实验数据比较可以得出:在不同液体的同一深度处,液体的密度越大,液体的压强越大

(5)聪明的小明想知道D图中的盐水密度是多少?于是找来刻度尺、两端开口的玻璃管、橡皮膜和水等器材测盐水的密度,操作步骤如下:
a.用刻度尺测出玻璃管中水柱的高度为h1(如图3甲所示).
b将玻璃管缓慢插入装有盐水的烧杯中,直到橡皮膜表面与水平面相平,测出管底到盐水液面的高度为h2(如图3乙所示).用小明测得的物理量推导出盐水密度的表达式为ρ盐水=$\frac{{h}_{1}}{{h}_{2}}•{ρ}_{水}$(水的密度用ρ表示)
( 6)好奇的小梁同学又想知道我们学校此时的大气压是不是标准大气压,于是她找来器材在长约1米,一端封闭的玻璃管里灌满水银,用手指将管口堵住,然后倒插在水银槽中,放开手指,管内水银面下降到一定高度时就不再下降,如图4所示.已知水银的密度为13.6×103 kg/m3,她通过数据计算得出大气压的值为9.52×104Pa.
(7)小杨同学也利用此装置测量我们当地的大气压的值,他把水银换成水,将玻璃管灌满水后倒插在水槽内时,发现管中的水柱不会下降.如果你来测量,且能够测出,则玻璃管长度可以小于10m(填“必须大于10m”或“可以小于10m”).

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