【題目】曹沖稱象是婦孺皆知的故事。小邦和小冊仿效曹沖,制作了一臺浮力稱,用來稱量物體的質(zhì)量。如圖所示,浮力稱由浮體和外筒構(gòu)成,浮體包括秤盤和長度為L0、底面積為S0的圓柱體,浮體質(zhì)量m0=0.23kg,外筒是足夠高的、底面積為S的圓柱形玻璃容器,容器器壁厚度可忽略不計。向外筒中加入適量水,將浮體豎直放入水中,浮體漂浮在水面上,被稱物體放在秤盤上,測出浮體的圓柱體浸入水中的深度就可以出物體的質(zhì)量。已知水的密度為

(1)當(dāng)秤盤上不放物體時,浮體所受到的浮力為____________Ng=10N/kg);

(2)當(dāng)秤盤上不放物體時,浮體的圓柱體浸入水中的深度h0=___________(用S0、表示);

(3)被稱物體質(zhì)量m與浮體的圓柱體浸入水中深度h之間的關(guān)系式為m=___________(用hS0、表示);

(4)有同學(xué)認(rèn)為,在外筒的外表面同樣可以標(biāo)注浮力秤的刻度值。這與在浮體上標(biāo)注刻度值相比較,哪種方法更好?為什么?__________________。

【答案】2.3 ρS0 h-m0 見解析

【解析】

(1)[1]當(dāng)秤盤上不放物體時,由漂浮條件知道,此時浮體所受到的浮力

F =G0 =m0 g=0.23kg×10N/kg=2.3N

(2)[2]當(dāng)秤盤上不放物體時,由阿基米德原理和漂浮條件知道

F =ρgV1 =G0 =m0 g

則圓柱體排開水的體積為 ,由于圓柱體的底面積為S0 ,故此時圓柱體浸入水中的深度

(3)[3]當(dāng)被稱物體質(zhì)量為m時,整體處于漂浮狀態(tài),則由阿基米德原理和漂浮條件知道

F′=ρgV2 =m+m0 g

所以,被稱物體質(zhì)量m與浮體的圓柱體浸入水中深度h之間的關(guān)系式

m=ρS0 h-m0

(4)[4]在浮體上標(biāo)注刻度值更好,因為浮體上的零刻度線是固定不變的,而外筒的外表面上的零刻度線與所裝水量的多少有關(guān)。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】發(fā)動機(jī)是汽車的核心部件,發(fā)動機(jī)的質(zhì)量決定了整車的性能和品質(zhì).若某臺以93號汽油為燃料的汽車,其發(fā)動機(jī)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下表所示.表中空燃比指汽缸內(nèi)空氣和燃油的質(zhì)量比.

1min內(nèi)完成的工作循環(huán)數(shù)

2400個

汽缸內(nèi)汽油和空氣混合氣體的密度

1.3kg/m3

汽缸的工作容積

1.8L

汽油的熱值

4.6×107J/kg

發(fā)動機(jī)最大功率

82.8kW

空燃比

12:1

(1)汽車內(nèi)燃機(jī)一個工作循環(huán)包括四個沖程,一個汽缸正常工作四個沖程的順序 (對甲、乙、丙、丁重新排序),其中內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的沖程是圖

(2)汽車以120km/h的速度勻速運動時發(fā)動機(jī)的輸出功率最大,此時汽車1min內(nèi)做的有用功是多少?

(3)汽車完成一個工作循環(huán)時,氣缸內(nèi)汽油和空氣混合氣體的質(zhì)量是 kg,氣缸內(nèi)汽油的質(zhì)量是 kg,燃料完全燃燒放出的熱量是多少?

(4)當(dāng)汽車以120km/h的速度勻速行駛時,發(fā)動機(jī)的效率是多大?

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是探究光的反射規(guī)律的實驗裝置圖,其中 ABCD 是白色硬紙板制成的光屏,并能沿 ON 折轉(zhuǎn),ON 垂直于 CD;

實驗次數(shù)

1

2

3

4

入射角

20°

30°

40°

50°

反射角

20°

30°

40°

50°

(1)實驗時,將光屏垂直放置在平面鏡上,讓一束光緊貼光屏射向平面鏡上的 O 點,可在光屏上看到反射光線,如圖甲所示;將光屏右半部分向后折轉(zhuǎn)一定角度,光屏上看不到反射光,如圖乙所示,說明反射 光線、入射光線與法線在_____;

(2)從甲圖可以看出反射光線與入射光線分居在_____兩側(cè);

(3)從表格記錄的數(shù)據(jù)分析可得:_____(答出一個結(jié)論即可)。

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】在探究“伏安法測電阻”的實驗中,電源電壓恒定為 3V,保持不變。

(1)將圖甲的實物電路用筆畫線連接完整;

_________

(2)閉合開關(guān)前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于___端(選填“左”或“右”)。閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)為零,電壓表示數(shù)約為 3V,電路中的故障可能是___

(3)排除故障后進(jìn)行實驗。移動滑片P,當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.3V時,電流表的示數(shù)如圖乙, 其示數(shù)為___A,待測電阻Rx___Ω。若要將電壓表的示數(shù)調(diào)到2.0V,需將滑片 P___移動(選填“左”或“右”);

(4)某同學(xué)查資料發(fā)現(xiàn)實際的電源都有一定的電阻,如干電池,我們需要用它的電壓U和電阻r兩個物理量來描述它。實際計算過程中,可以把它看成是由一個電壓為U、電阻為0 的理想電源與一個電阻值為r的電阻串聯(lián)而成,如圖丙所示。我們也可以利用兩個已知阻值的電阻R1、R2和一個電流表,連接成如圖丁的電路來測量它的電壓U和電阻r。 根據(jù)圖丁所示的電路試著寫出測量干電池的電壓U和電阻r步驟為:

a.閉合開關(guān)S1、斷開開關(guān)S2,讀出電流表示數(shù)為I1

b.斷開開關(guān)S1、閉合開關(guān)S2,讀出電流表示數(shù)為I2;

利用測量出的電流值及R1、R2計算出干電池的電壓U_____,r _________。(用步驟中的物理量代替)

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,裝有金屬球的平底燒杯漂浮在盛有水的大容器中的水面上,大容器的底面積為S,此時燒杯受到的浮力為F1。若把金屬球從燒杯中拿出并投入水中沉底時,燒杯所受的浮力為F2,容器底對金屬球的支持力為F3( 。

A.平底燒杯的重力大小為

B.金屬球投入水中后,平底燒杯所受浮力減小了F3

C.金屬球投入水中后,水對大容器底部的壓強減小了

D.金屬球的密度為

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】水平桌面上有甲、乙、丙三個完全相同的容器,裝有不同的液體,三個完全相同的長方體A、BC分別放入容器的液體中,靜止時的位置如圖所示,三個容器的液面相平。則下列說法正確的是 ( 。

A.長方體所受浮力F A= F B= F C

B.液體的密度ρ ρ ρ

C.液體對容器底的壓強p = p = p

D.液體對容器底的壓強p p p

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】密度最大的物質(zhì)

在地球上,我們目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一百多種元素,在這些元素組成的物質(zhì)中,密度最大的是金屬鋨。鋨的密度為22.6×103kg/m3,看起來夠大了,它是“密度大王”嗎?不!我們不能將自己的視野局限于地球,我們要到茫茫宇宙中去尋找“密度大王”。在廣闊無垠的宇宙中,有一種叫“白矮星”的天體。它的密度是3.0×1010kg/m3,是鋨密度的 106倍(即 100 萬倍)。它能稱王嗎?也不能!因為還有一種叫“中子星”的天體,它的密度達(dá)1016kg/m3;而另一種天體“脈沖星”的密度更是高達(dá)1018kg/m3,即1cm3的這種物質(zhì)的質(zhì)量為10t。然而“脈沖星”也不敢稱霸,因為新發(fā)現(xiàn)的“黑洞”的密度比它還要大。根據(jù)計算,質(zhì)量和太陽一樣大的黑洞,它的密度可達(dá) 5×1019kg/m3,在它里面取小米粒大的一小塊物質(zhì),要用幾萬艘萬噸輪船才拖得動。而質(zhì)量更小的黑洞密度就更大了。由于黑洞的密度極大,它的引力也極大,連光也不能從中逃脫。這樣說來,“密度大王”的交椅也只有“黑洞”能坐了。

北京時間201941021時,人類首張黑洞照片面世,如圖所示,該黑洞位于室女座一個巨橢圓星系M87的中心,距離地球5500萬光年,質(zhì)量約為太陽的65億倍。它的核心區(qū)域存在一個陰影,周圍環(huán)繞一個新月狀光環(huán)。

根據(jù)上述材料,回答下列問題:

(1)下列天體的密度由小到大排列正確的是______

A.白矮星、中子星、脈沖星、黑洞

B.白矮星、脈沖星、中子星、黑洞

C.中子星、白矮星、脈沖星、黑洞

D.黑洞、脈沖星、中子星、白矮星

(2)質(zhì)量比太陽小的黑洞,黑洞的密度有可能是______

A.5×1019kg/m3 B.5×1018kg/m3

C.8×1019kg/m3 D.8×1018kg/m3

(3)如圖所示的黑洞與地球的距離約為_______m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】兩個容器中分別盛有甲、乙兩種不同的液體,把體積相同的A、B兩個實心小球放入甲液體中,兩球沉底;放入乙液體中,兩球靜止時的情況如圖乙所示。則下列說法正確的是( 。

A.小球A的質(zhì)量小于小球B的質(zhì)量

B.甲液體的密度大于乙液體的密度

C.小球A在甲液體中受到的浮力大于在乙液體中的浮力

D.在甲液體中容器底對小球A的支持力小于對小球B的支持力

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,下列說法正確的是( 。

A.圖甲動圈式話筒與電動機(jī)的工作原理相同

B.圖乙錄音機(jī)錄音時,變化的電流通過錄音磁頭時,會產(chǎn)生變化磁場

C.圖丙揚聲器與發(fā)電機(jī)的工作原理相同

D.圖丁中導(dǎo)體ab做切割磁感線運動時,電路就會產(chǎn)生感應(yīng)電流

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同步練習(xí)冊答案