题目内容
【题目】如图所示,薄壁圆柱体容器的上半部分和下半部分的底面积分别为40cm2和60cm2,高度都为11cm,用轻杆连接一个不吸水的长方体放入容器中,长方体的底面积为30cm2、高10cm,下表面距离容器底部始终保持6cm。现往容器内加水,当液面刚与长方体下表面相平时,液体对容器底部的压强为_____Pa。当加入0.48kg和0.54g水时,杆对长方体的作用力相等,则长方体的密度为_________kg/m3.
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【答案】600
【解析】
[1]当液面刚与长方体下表面相平时,深度:
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液体对容器底部的压强:
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[2]如图:
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如果把图中区域1部分加满,区域1部分是物体底部到容器底的部分,则体积为:
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加水质量:
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当加0.48kg水时即比区域1部分的水再增加的水的质量为:
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根据
可得120g水的体积为:
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即:120g的水要加在区域2部分,
则水面升高距离:
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此时物体受到竖直向下的重力、竖直向上的浮力和杆对物体的拉力,根据受力平衡可知:
①
当继续加水0.54kg时,即需要再加水:
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由于这60g水首先把区域3部分填满,区域3部分高度:
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区域3部分的体积:
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区域3部分加水质量:
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当把区域3部分加满,剩余质量:
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则这30g的水要加在区域4部分,所以,区域4部分的体积为:
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则区域4部分的高度:
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此时物体受到竖直向下的重力和杆对物体向下的压力、竖直向上的浮力,根据受力平衡可知:
②
由①②得:
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代入数据:
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解得:
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由①得:
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则有:
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代入数据:
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解得:
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【题目】为了“比较不同液体吸热升温的特点”,小明做了如图甲所示的实验:在两个相同的烧杯中分别装有质量、初温都相同的水和盐水,用两个完全相同的酒精灯对其加热,直到都沸腾.实验数据记录如下表:
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物质 | 质量/g | 初始温度/℃ | 加热至沸腾时间/min | 沸腾温度/℃ |
水 | 60 | 90 | 8 | 98 |
盐水 | 60 | 90 | 9 | 103 |
(1)小明在实验前准备了火柴、酒精灯、烧杯、盐水、水、铁架台、石棉网、天平、停表,除此之外,还需要的测量仪器有_____.
(2)由上表数据可以看出,将质量、初温都相同的水和盐水加热至沸腾的过程中,_____吸收的热量多.
(3)如果不考虑实验中的能量损失,分析上表中的数据可知,质量相等的水和盐水吸收相同的热量,_____的温度升高得快.
(4)在分析数据“比较不同液体吸热升温的特点”时,小明意识到实验中数据的收集不利于分析总结结论,他可以改进为记录加热_____后水和盐水(二者均未沸腾时)的温度.
小明学习了燃料的热值后,考虑到燃料燃烧放出的热量会被水吸收,而水的比热容已知,于是设计一个实验来探究煤油和菜籽油的热值的大小关系.如图乙所示,煤油和菜籽油的质量相同并已知,两杯水的质量和初温也相同,实验记录结果如下表:
燃料 | 加热前的水温/℃ | 燃料燃尽后水温/℃ |
煤油 | 25 | 44 |
菜籽油 | 25 | 34 |
(5)在组装器材时,合理的安装确序是_____(选填“由下而上“或“由上而下”).
(6)分析数据得出:煤油和菜籽油两种燃料中,热值较大的是_____.