题目内容

16．某校科学兴趣小组创新实验能力展示交流活动中，设计了一个“巧妙测出不规则固体密度”的实验．该实验的主要步骤如下：
①将两个已调好零刻度的弹簧测力计悬挂在铁架台下，将一溢水杯和另一空杯用细线拴在测力计下，向溢水杯中加入一定量的水，使水满过溢水口流入空杯中；
②当水不再流出时，读出弹簧测力计的读数G1和G2；
③将一不溶于水的小石块用细线拴住并慢慢放入溢水杯中，此时溢出的水全部流入另一杯中，当水不再流出时，读出弹簧测力计的读数G3和G4；
④根据以上数据，通过计算得出小石块密度ρ
（1）上述实验中，他测得G1=0.94N，G2=0.40N，G3=1.2N，G4=0.5N；
（2）实验中，小石块受到的浮力是0.1N．
（3）通过以上数据，他得出小石块的密度是3.6×103kg/m3．

分析 （2）小石块排开水的重力等于右侧小杯增加的重力，根据阿基米德原理求出小石块受到的浮力；
（3）根据密度公式ρ=$\frac{m}{V}$计算石块的密度，则需知道石块质量和体积；从图a、b可计算出小石块的重力G=
G3+G4-（G1+G2），知道小石块的重力求出小石块的质量；知道小石块排开水的重力，根据G=mg求出排开水的质量，根据ρ=$\frac{m}{V}$求出排开水的体积，即小石块的体积．

解答 解：
（2）小石块排开水的重力：
G排=0.5N-0.4N=0.1N，
根据阿基米德原理可知，小石块受到的浮力：
F浮=G排=0.1N；
（3）由图a、b可计算出小石块的重力：
G=G3+G4-（G1+G2）=1.2N+0.5N-（0.94N+0.40N）=0.36N，
小石块的质量是m=$\frac{G}{g}$=$\frac{0.36N}{10N/kg}$=0.036kg，
小石块完全浸没，小石块的体积：
V=V排=$\frac{{m}_{排}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{{G}_{排}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{0.1N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=10-5m3；
则小石块的密度：
ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{0.036kg}{1{0}^{-5}{m}^{3}}$=3.6×103kg/m3．
故答案为：（2）0.1；（3）3.6×103．

点评 本题考查了石块密度的计算，涉及到阿基米德原理、密度公式、重力公式的应用．

练习册系列答案
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6．在“测定小灯泡的电功率”的实验中，小明同学选取了一个人标有“2.5V”、额定功率约为1W的小灯泡和必要实验器材，连接的电路如图甲所示．
次数电压表示数U/V电流表示数I/A灯泡亮度
11.50.34发光微弱
22.00.40较暗
32.5正常发光
43.00.46很亮

（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应处于B（选“A”或“B”）端，除此之外，老师检查发现小明同学连接的电路有一根导线连接错误，请你在错误的连线上画“×”，并只移动一根导线，用笔画线代替导线将电路连接正确．
（2）经检查电路连接正确后，小明连续进行了4次测量，并把测量的数据和观察到的现象填写在表格里，其中第3次测量时电流表的示数如图乙所示，此时的电流为0.42A，小灯泡的额定功率为1.05W．
（3）从表格中的数据可知，灯丝的电阻随两端电压的增加而增大（“增大”或“减小”），灯丝电阻发生变化的本质是电阻随温度升高而增大．
7．小明用电压表和电流表测量小灯泡的电功率，他将电源电压为4.5伏的电池组、额定电压为2.5V的小灯泡等元件连接电路．

（1）在实验中，连接电路前，开关应处于断开状态．
（2）另一位同学小刚在实验中（所用电路元件与小明相同），连接电路后，闭合开关，在移动滑动变阻器滑片P的过程中发现，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．经检查所用器材均完好，你认为图中与上述实验现象相符的电路图是B．
（3）若按照小刚同学所连接的电路进行实验，测量小灯泡额定电功率，电压表的示数应调到2V，此时，测得电流表示数如图C，则小灯泡的实际功率是0.75W．
4．如图甲所示，小明在测定小灯泡电功率的实验中，选用的电源电压是6V，小灯泡的额定电压为2.5V．

（1）请你用笔画线代替导线，帮小明将实物电路连接完整．
（2）连接电路时开关应断开．
（3）小明选好电路和闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，发现小灯泡始终不亮，但电压表有示数，电流表无示数，则故障的原因可能是灯泡断路．
（4）排除故障后，闭合开关，移动滑片P至某一位置时，电压表的示数如图乙所示，其读数为2.2；要测量小灯泡额定功率，滑片P应向右（选填“左”或“右”端移动；同时视线应注意观察电压表（选填“电流表”或“电压表”）示数．
（5）小明通过移动滑片P分别记下了多组相对应的电压表和电流表的读数，并绘制了图丙所示的U-I图象，根据U-I图象提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是0.5W．当加在小灯泡两端的电压为1V时，小灯泡的电阻是10Ω，分析图象可推理得知，小灯泡的电阻随温度的升高而增大．
11．在“探究焦耳定律”的实验中，为了找出电流做功产生的热量与电阻的关系，必须同时保持电流和通电时间不变．
1．如图所示为小刚设计的滑轮组装置．其中滑块A置于表面粗糙程度各处相同的水平面上，动滑轮重G=10N，重物B的重力GB可改变．表是小刚在某次使用该装置时记录的一些数据．若不计绳重及绳与滑轮间的摩擦，跨过滑轮的绳或竖直或水平，A距水平面上的定滑轮、B距水平面均足够远．求：
时间t0～2s2～4s4～6s
GB/N205027
A的运动情况静止速度由0逐渐增大到2m/s以2m/s的速度做匀速运动
A在水平面上通过的距离s/m024
（1）在4～6s内，水平绳对A的拉力做的功及功率．
（2）在2～4s内，重力GB做功的功率．
8．物体运动状态发生变化是指物体的（　　）
A．速度大小发生改变B．速度方向发生改变
C．速度大小和方向都改变D．以上说法都正确
5．夏天干燥的天气里用塑料梳子梳头发，头发往往会随梳子飘起，为什么？且头发越梳越蓬松又是为什么？
6．天然气是一种清洁能源．小明家煮饭、烧水使用的是管道天然气，己知天然气的热值为8.4×107J/m3，完全燃烧放出的热量有50%被有效利用．现将质量为4kg、初温为25℃的水加热到100℃[C水=4.2×103J/（kg•℃）]，则：
（1）水吸收了多少焦耳的热量？
（2）需要完全燃烧多少立方米的天然气？

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