题目内容

9．将一个圆柱体型物体挂在弹簧测力计下，以0.1m/s的速度匀速提升．当物体浸没在水中时，弹簧测力计的示数为15牛．不计绳重和水的阻力．
（1）物体浸没在水中时，求：物体所受拉力做功的功率．
（2）物体底面积为100cm2，如图所示，当物体上表面刚好与水面平齐时，物体下表面所受的压强为1000Pa．求：物体的重力是多少牛？
（3）容器和水总重100N，容器的底面积为200cm2，求：物体浸没时，容器底部对桌面的压强．

分析 （1）已知对物体的拉力，以及物体上升的速度，根据P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv求出拉力所做功的功率；
（2）物体上表面刚好与水面平齐时，上表面所受液体压力为零，利用F浮=F向上-F向下计算浮力，进而计算物重；
（3）已知容器和水总重，切物体浸没后，容器对水平桌面的压力增大值为G排，利用p=$\frac{F}{S}$计算压强．

解答 解：（1）拉力功率：P=$\frac{W}{t}$=$\frac{FS}{t}$=F拉v=15N×0.1m/s=1.5W；
（2）物体上表面刚好与水面平齐时，上表面所受水的压力为零，
所受浮力：F浮=F向上-F向下=F向上=pS=1000Pa×100×10-4m2=10N，
物体重力：G=F浮+F拉=10N+15N=25N；
（3）物体浸没时，容器对水平桌面的压力：F=G容+G水+G排=100N+（25N-15N）=110N，
容器对水平桌面的压强：p=$\frac{F}{S}$=$\frac{110N}{200×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=5500Pa．
答：（1）物体浸没在水中时，物体所受拉力做功的功率为1.5W；
（2）物体的重力是25N；
（3）物体浸没时，容器底部对桌面的压强为5500Pa．

点评 本田考查了压强、浮力、功率的计算，综合性很强；解题的关键是掌握功率的变形式P=Fv及压强定义式和推导式．

练习册系列答案
相关题目
19．实验室有规格为“2.5V 0.75W”的小灯泡，小张利用其中一只小灯泡做“测量小灯泡电功率”的实验，所用滑动变阻器的规格为“50Ω 1A”．

（1）请你用笔画线代替导线，帮小张将图甲中的电路连接完整，要求滑片P向左移动时，电压表的示数要变大．
（2）小张连接完电路后闭合开关，发现电压表的示数接近电源电压，反复移动滑动变阻器的滑片P，电压表的示数基本不变．发生故障的原因可能是滑动变阻器短路或者灯泡断路．（均选填“短路”或“断路”）
（3）排除故障后，小张移动滑动变阻器的滑片P，将三次实验时电压表和电流表的示数记录到表中；当电压表的示数为2.5V时，电流表示数如图乙，其读数为0.4A，此时小灯泡的电功率为1W；
次数第一次第二次第三次
电压/V22.52.8
电流/A0.340.40.42
（4）小张查看了小灯泡的说明书，了解到生产这批小灯泡钨丝的长度是一定的．分析实验数据，可推测这个小灯泡内钨丝的横截面积与合格产品相比是变大了．（选填“变大了”或“变小了”）
（5）小张在实验过程中调节滑动变阻器时还应该注意的是眼睛要观察电压表的示数．
（6）另外一位同学还想探究电流与电阻的关系，于是将甲图中的小灯泡换成定值电阻R，并使电压表的示数始终保持2V不变，多次更换阻值不同的定值电阻R，记录各次电流表的示数．在不更换其他器材的情况下，为了能够完成实验，他更换的定值电阻R的阻值不能大于100Ω．
20．一个标准大气压的值是P=1.013×105Pa，生活在西部高原的人们烹饪食物往往是采用炒、烤等方式制作，较少用煮的方式，这是由于高原地区的大气压较低．
17．小强利用最小分度值为1mm的刻度尺测量一个物体的长度，四次测量的数据分别为2.35cm 2.36cm  2.36cm 2.45cm，则测量结果应记为（　　）
A．2.36cmB．2.357 cmC．2.35 cmD．2.38 cm
4．我们知道，当水平抛出一个物体时，由于地球的吸引，它将落回地面，但物体抛出的速度越大，它运动的距离越远．请你推测：如果物体水平抛出时的速度够大时，物体的运动情况会是绕地球运动．我们学过的牛顿第一定律也是这样得到的．
14．某同学用三块相同的海绵和几块相同的砖做了一次实验，从中探索压强跟压力、受力面积的关系，如图所示：

（1）其中最能说明压强跟受力面积关系的两个图是B
（2）其中最能说明压强跟压力的关系的两个图是A
A．（甲）和（乙）图
B．（甲）和（丙）图
C．（乙）和（丙）图
D．任意两图均可．
3．在测定“小灯泡电功率”的实验中，电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω．

（1）连接电路闭合开关前，图1中滑动变阻器的滑片P应位于A（选填“A”或“B”）端．目的是防止电路中有短路的地方而导致损坏用电器；增大电路中的电阻，防止电路中电流过大烧坏电路中的元件．
（2）闭合开关后，发现电流表、电压表都没有示数，灯泡也不亮，电路故障可能是D．
A．滑动变阻器断路    B．滑动变阻器短路     C．灯丝断了        D．灯泡短路
（3）移动滑片P到某一点 时，电压表示数（如图2所示）为2.2V，若他想测量小灯泡的额定功率，应将图乙中滑片P向B（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为2.5V．
（4）小华同学移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成如图3所示的I-U图象，根据图象信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．
20．在测量“小灯泡的电功率”的实验中，小灯泡的额定电流为0.3A，灯丝阻值在10～15Ω之间，所提供的器材有：电流表、电压表、电源（电压恒为6V）、开关各一个，滑动变阻器（“5Ω2A”、“20Ω1A”各一个），导线若干．
（1）图甲是小明没有连接完的实物电路，请你用笔画线代替导线将实物图补充完整．

（2）小明选用的滑动变阻器的规格为20Ω1A．
（3）闭合开关，移动滑片，当电流表的示数为0.3A时，电压表的示数如图乙所示．读数为4V，小灯泡的额定功率为1.2W．
（4）小红没用电压表，但多用了一个开关，其他器材与小明的相同，也测出了小灯泡的额定功率．请在图丙虚线框内画出她设计的电路图，并写出实验步骤及测定额定功率的表达式．
实验步骤：①按电路图2连接实物电路图；
②闭合开关S1、断开S2，移动滑动变阻器滑片，使电流表示数为0.3A；
③滑片位置不动，闭合开关S1、S2，读出电流表示数I；
④求灯泡额定功率．．
表达式：P额=（1.8-$\frac{0.54A}{I}$）W．
（5）另一组的小华刚连接完最后一根导线，立即看到灯泡发出明亮的光．在一旁的小张一惊，提醒小华，小华想，我的实验连线没有出问题啊！请你说出小华在实验中两个操作不当之处：①连接电路时，开关没有断开，②滑动变阻器滑片没有置于阻值最大处．
（6）某同学在连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P过程中发现，灯泡变亮时，电压表示数反而减小，灯泡变暗时，电压表示数反而增大，经检查所有器材均完好，你认为原因可能是电压表测滑动变阻器两端的电压了．
1．小华用如图1所示电路来测量小灯泡的电功率（部分实验器材的规格已标明）

（1）请用笔画线代替导线将图l中滑动变阻器连入电路，使之接入电路的阻值最大；
（2）实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图2所示位置，则接线柱③⑦间（填接线柱的数字编号）出现了断路（选填“短路”或“断路”）；
（3）故障排除后，小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡U-I图象如图3所示，则小灯泡的额定功率是0.75W，所用滑动变阻器的规格是下列四个选项中的C（选填选项前字母）：
A“5Ω 2A”B“15Ω 2A”C“25Ω 2A”D“30Ω 2A”

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