题目内容
17．
如图是公共厕所常见的自动冲水装置原理图，浮筒P为正方体其体积V=8×10-3m3的，另有一厚度不计，质量不计，面积S=8×10-3m2的盖板Q盖在水箱底部的排水管上．连接P、Q的是长为0.3m，体积和质量都不计的硬杠．当供水管流进水箱的水使浮筒刚好完全浸没时，盖板Q恰好被拉开，水通过排水管流出冲洗厕所．当盖板Q恰好被拉开的瞬间，求：（取g=10N/kg）（1）浮筒受到的浮力大小；
（2）水对盖板Q的压强；
（3）浮筒P的质量．
分析 （1）当供水管流进水箱的水使浮筒刚好完全浸没时，浮筒排开水的体积等于浮筒的体积，利用阿基米德原理求此时浮筒P所受的浮力；
（2）根据V=L3求出正方体浮筒P的边长，根据水使浮筒刚好完全浸没时求出盖板Q恰好被拉开时盖板Q的水深，由p=ρgh计算盖板Q受到水的压强；
（3）由p=$\frac{F}{S}$求出板Q受到水的压力；由于盖板Q恰好被拉开，则F浮=GP+F盖，据此求出浮筒的重力，根据G=mg计算浮筒的质量．
解答 解：
（1）浮筒P排开水的体积：
V排=V=8×10-3m3，
浮筒P所受的浮力：
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-3m3=80N；
（2）根据V=L3可知正方体浮筒P的边长为：
L=$\root{3}{V}$=$\root{3}{8×1{0}^{-3}{m}^{3}}$=0.2m，
则浮筒P刚好完全浸没时，水箱的水深为h=L+PQ=0.2m+0.3m=0.5m，
此时盖板Q受到水的压强：
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa；
（3）由p=$\frac{F}{S}$可知：
盖板受压力F盖=pS盖=5×103Pa×8×10-3m2=40N，
由于盖板Q厚度和质量不计，则盖板Q恰好被拉开时F浮=GP+F盖．
GP=F浮-F拉=80N-40N=40N；
浮筒p质量m=$\frac{{G}_{P}}{g}$=$\frac{40N}{10N/kg}$=4kg．
答：（1）浮筒受到的浮力为80N；
（2）水对盖板Q的压强为5×103Pa；
（3）浮筒P的质量为4kg．
点评 本题综合考查了综合对重力、阿基米德原理和液体压强公式的掌握和运用，难度不大．要能熟练运用公式，能正确对浮筒进行受力是关键．
练习册系列答案
各地期末复习特训卷系列答案
小博士期末闯关100分系列答案
名校名师培优作业本加核心试卷系列答案
相关题目
7．
为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验．用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间．实验数据记录如下表：
（1）在实验过程中控制加热时间相同，通过比较升高的温度（或温度升高的多少等）来研究水和食用油吸热能力的差异．
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时水吸收的热量大于（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量．
（3）通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物质的这种特性用比热容这个物理量来描述．
为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验．用温度计测量液体吸收热量后升高的温度值，并用钟表记录加热时间．实验数据记录如下表：| 物质 | 质量/g | 初始温度/℃ | 加热时间/min | 最后温度/℃ |
| 水 | 60 | 20 | 6 | 45 |
| 食用油 | 60 | 20 | 6 | 68 |
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时水吸收的热量大于（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量．
（3）通过实验可以得到不同的物质吸热能力不同，物质的这种特性用比热容这个物理量来描述．
8．
如图所示，x轴位于地面的草坪上，x、y所在的平面与地面垂直，一平面镜位于图示位置，平面镜两端坐标为M （-2，4）和N（0，4），夜间有一个点光源P（3，0）将光线射向平面镜，再由平面镜反射回地面草坪上，则夜间在x轴的反方向上哪个区域的草坪上光合作用最强？（ ）
如图所示，x轴位于地面的草坪上，x、y所在的平面与地面垂直，一平面镜位于图示位置，平面镜两端坐标为M （-2，4）和N（0，4），夜间有一个点光源P（3，0）将光线射向平面镜，再由平面镜反射回地面草坪上，则夜间在x轴的反方向上哪个区域的草坪上光合作用最强？（ ）| A． | 0～-2区间 | B． | 0～-5区间 | C． | -3～-7区间 | D． | 0～-7区间 |
5．小明用如图1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，弹簧测力计沿水平方向拉动木块，并使木块作匀速直线运动．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．
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．滑动摩擦力的大小与接触面所受压力F大小的关系式是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2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；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．
（1）实验时，小明将木块放在水平木板上，弹簧测力计沿水平方向拉动木块，并使木块作匀速直线运动．这样做的目的是使拉力和摩擦力成为一对平衡力．
| 序号 | 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 | 6 | 1.2 |
| 2 | 平放 | 木板 | 8 | 1.6 |
| 3 | 平放 | 木板 | 10 | 2.0 |
| 4 | 平放 | 木板上铺棉布 | 6 | 1.8 |
| 5 | 平放 | 木板上铺毛巾 | 6 | 3.0 |
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．滑动摩擦力的大小与接触面所受压力F大小的关系式是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2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；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．
如图，“坎儿井”是吐鲁番地区的一种灌溉工程，从山坡上到田地里挖成一连串的井，再把井底彼此挖通，连成暗沟，将山上融化的雪水和地下水引来浇灌田地，“坎儿井”从构造上看，利用了连通器原理；从运输过程看，减少了暴露在空气中水的面积，从而减慢了水分的蒸发．
9．为了比较水和食用油的吸热能力，小明用两个相同的装置做了如图所示的实验．实验数据记录如表．
（1）从表中数据可知，水和食用油的质量相同（选填“相同”或“不相同”），加热结束时，食用油的温度比水温度高（选填“高”或“低”）．
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时，水吸收的热量大于（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量．
（3）实验表明，水（选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强．
（4）在加热过程中，人们关心的是燃料燃烧所放出的热量中有多少被水或食用油吸收，为了衡量水或食用油吸收的热量在燃料完全燃烧放出的热量中所占比例，物理中引入热效率来描述，我们总是希望它的值越高越好．
| 物质 | 质量/g | 初始温度/℃ | 加热时间/min | 最后温度/℃ |
| 水 | 60 | 20 | 6 | 45 |
| 食用油 | 60 | 20 | 6 | 68 |
（2）在此实验中，如果要使水和食用油的最后温度相同，就要给水加热更长的时间，此时，水吸收的热量大于（选填“大于”或“小于”或“等于”）食用油吸收的热量．
（3）实验表明，水（选填“水”或“食用油”）吸热的能力更强．
（4）在加热过程中，人们关心的是燃料燃烧所放出的热量中有多少被水或食用油吸收，为了衡量水或食用油吸收的热量在燃料完全燃烧放出的热量中所占比例，物理中引入热效率来描述，我们总是希望它的值越高越好．
如图所示，是两名潜水员在水中工作的情形，通过图中出现的现象我们可以分析得出，气泡上升过程中受到水的压强逐渐变小，瓶子从浸没后到B位置，水对瓶子的浮力不变．（选填“逐渐变大”、“逐渐变小”或“不变”）