题目内容
【题目】底面积为
的圆柱形薄壁容器内装有密度为
的液体,物块B置于底面积为
的木块A上,在液面上漂浮,如图所示
请解答下列问题:
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画出此时木块A的受力示意图;________
将物块B取走,木块A仍保持水平,静止后容器中的液面______
选填“上升”或“下降”
;
若将物块B取走,静止后木块A相对于容器变化的高度为h,请你求出容器中液面变化的高度和物块B的质量
温馨提示:推导过程中需要的物理量请提前设定
__________
【答案】答案见解析 下降 答案见解析
【解析】
(1)对木块受力分析,其受到竖直向下的重力和B对A的压力以及竖直向上的浮力,这三个力的作用点可画在木块A的重心上,如图所示:
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(2)将物块B取走前,A.B处于漂浮状态,浮力等于二者的总重力,物块B取走后,木块A仍漂浮,由于浮力减小,根据F浮=ρgV排可知,木块A排开液体的体积减小,静止后容器中的液面下降;(3)设物块B取走前来液体的深度为h1,物块B取走后液体的深度为h2,容器中液面变化的高度h3,A的质量为mA,物块B的质量为mB,由G=F浮和F浮=ρgV排可知,物块B和木块A漂浮时,(mA+mB)g=ρgV排,物块B取走后,木块A仍漂浮,则有:mAg=ρgV′排,由以上两式可解得,V排V′排=
,即:S0(h1h2)=
,则容器中液面变化的高度:△h=h1h2=
,由于物块B取走后,木块A相对于液面上升的高度:h3=
,又因为h=h3△h,由以上各式可解得:mB=
;△h=
.
【题目】某中学物理兴趣小组的同学用如图所示的装置来研究水的沸腾. ![]()
(1)图中操作错误的是 .
(2)改正错误后,他们点燃酒精灯后即开始计时,当水中有气泡上升时,每隔1min记录的水的温度如下表所示.
时间/min | … | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | … |
温度/℃ | … | 92 | 94 | 96 | 97 | 98 | 98 | 98 | 98 | … |
则他们测出的水的沸点是℃.
(3)若杯中装有0.2kg的水,初温是38℃,当水沸腾时,水至少吸收了J的热量.[已知c水=4.2×103J/(kg℃)].
【题目】小王为了探究物体在水中不同深度所受浮力变化情况,如图1所示,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸人水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F,实验数据如下表: ![]()
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
h/cm | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
F/N | 6.75 | 6.25 | 5.75 | 5.25 | 4.75 | 4.25 | 4.25 |
(1)分析表中实验数据,可以得出物体重N,第4次实验时,物体受到的浮力N.
(2)分析表中第1列到第5列数据,说明 .
(3)分析表中第6列到第7列数据,说明 .
(4)图2中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是 ![]()
(5)圆柱体的密度为kg/m3 .