题目内容

19．某学生发现在学校的水池中有一形状不规则且不吸水的小固体漂浮物，为了测定该物体密度，同小组的几个同学找来了弹簧测力计、滑轮、塑料吸盘、细线等器材，进行了如下实验．
（1）如图甲所示，擦干该物体，静止时读出弹簧测力计的示数为F1；
（2）将滑轮通过吸盘固定在烧杯底部，如图乙所示．在烧杯中倒入适量的水，将该物体放入水中后，
如图丙所示，用弹簧测力计继续拉，直至该物体全部浸没为止，读出弹簧测力计的示数为F2，则此时物体受到的浮力为F1+F2．
（3）通过分析计算，该物体的密度ρ=$\frac{{F}_{1}{ρ}_{水}}{{F}_{1}+{F}_{2}}$．
（已知水的密度为ρ水，忽略绳重与摩擦，用字母表示物体的密度）

分析 （2）当物体如图丙，向上拉动弹簧测力计，使物体浸没在水中并静止时，分析物体的受力情况，物体受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和拉力作用，浮力和重力、拉力是平衡力，根据平衡力条件列出等式，便于求出物体的体积．
（3）当物体挂在弹簧测力计上时，测量物体的重力，求出物体的质量．
物体浸没在水中，利用阿基米德原理求出物体的体积是比较常用的方法．
知道物体的质量和体积，根据密度公式求出物体的密度．

解答 解：（2）如图丙，向上拉动弹簧测力计，使物体浸没在水中并静止时，物体受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和拉力作用，浮力和重力、拉力是平衡力，
所以，F浮=F1+F2，
石块浸没在水中时，排开水的体积不变，由阿基米德原理得，ρ水gV=F1+F2，
所以，V=$\frac{{F}_{1}+{F}_{2}}{{ρ}_{水}g}$，
（3）物体挂在弹簧测力计上，测量物体的重力G=F1=mg，所以物体的质量为：m=$\frac{{F}_{1}}{g}$．
物体的密度为：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{{F}_{1}}{g}}{\frac{{F}_{1}+{F}_{2}}{{ρ}_{水}g}}$=$\frac{{F}_{1}{ρ}_{水}}{{F}_{1}+{F}_{2}}$；
故答案为：（2）全部浸没；（3）$\frac{{F}_{1}{ρ}_{水}}{{F}_{1}+{F}_{2}}$．

点评 本题考查了学生对阿基米德原理、力的合成的掌握和运用，本题关键有：一是知道石块浸没水中排开水体积的不变，二是利用好称重法测浮力．

练习册系列答案
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9．关于标有“220V40W”的白炽灯泡，下列说法正确的是（　　）
A．正常发光时通过的电流为5.5AB．正常发光时的电阻为5.5Ω
C．灯丝电阻随灯丝温度升高而减小D．其正常发光25h消耗1度电
10．如图电路中L1标有“2V，1W”，L2标有“3V，1.8W”，电源电压为6V，电路中电流表的最大读数为0.4A，此时，两灯相比，比较亮的是灯L1．
7．今年5月，运用“蓝鲸一号”钻探平台，我国南海神孤海域首次实现可燃冰试采成功．
材料一：可燃冰，学名天然气水化合物，其化学式为CH4•8H2O．它是天然气的固体状态（因海底高压）．埋于海底地层深处的大量有机质在细菌的分解作用下，最后形成石油和天然气（石油气），其中许多天然气被包进水分子中，在海底的低温（2～5℃）与压力下结晶，形成“可燃冰”．
材料二：“蓝鲸一号”钻探平台设计和建造过程创新了多项世界记录．它长117米，宽92.7米，高118米，质量为42000吨．
请根据上述材料回答：
（1）形成可燃冰需要一定的生态环境．
①海底底层深处，这些分解有机质的细菌能很好的生存，体现了生物对环境的适应，这些细菌分解有机质不需要（选填“需要”或“不需要”）氧气．这些细菌与真菌在细胞结构上的主要区别是无成形的细胞核．
②在开采过程中，极少量的垃圾废弃物没有对海洋环境造成破坏，这主要是因为海洋生态系统有自动调节的 能力．
（2）形成可燃冰的其中一个条件是有甲烷气源．
①可燃冰（CH4•8H2O）中C：H：O的元素质量比是3：5：32．甲烷属于有机物（选填“有机物”或“无机物”）
②与石油、煤等化石燃料相比较，开采可燃冰的积极意义有（写一条）减少对环境的污染．（可燃冰在空气中燃烧的化学方程式为CH4•8H2O+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2+10H2O）
（3）如果南海海水的密度是1.03×103千克/米3，“蓝鲸一号”钻探平台漂浮海面受到海水浮力是4.2×108牛，浸入海水的体积至少需要40777米3，开采处的可燃冰可以直接在管口点燃，说明已经成为气体，从固体变成气体的原因可能是压强减小，温度升高．
14．如图所示是时下比较流行的独轮车，其车轮与地面的接触面积为30cm2，独轮车铭牌上标有：质量10kg，额定电压60V，最大功率600W．（g取10N/kg）求：
（1）该电动车以最大功率行驶时，电动机线圈中的电流多大？
（2）若车胎能承受的最大压强为4×105Pa，该车的最大载重量是多少kg？
（3）若该车以最大功率行驶时的速度为10m/s，所受到的阻力为48N，该独轮车的效率是多大？
4．有一充满空气的密闭容器，“•”代表容器中的气体分子，当把空气从上端抽走一部分之后，剩余空气在容器中的分布更接近于图中的（　　）
A．
无规则地分布在整个容器中		B．
沉于容器底部
C．
浮于容器顶部		D．像水一样，气体分子紧密排列
11．我国成功地建成了“北斗”卫星导航系统，导航卫星与地面之间是利用电磁波传递信息的，它在真空中的传播速度为3×105km/s；轮船采用声呐装置，是利用超声波探测水下目标的；光纤通信是利用激光在光导纤维中多次反射（选填：“反射”或“折射”）传输信息的．
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（1）实验前，将杠杆的中点置于支架上，当杠杆静止时，发现杠杆右端下沉，这时应将平衡螺母向左（填“左”或“右”）端调节，直到杠杆在水平位置平衡．
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