【題目】底面積為S1的圓柱形容器中裝有未知密度的液體。將一密度為 ρ 的正方體金屬塊放入底面積為S2的長(zhǎng)方體塑料盒中(塑料盒的厚度可忽略不計(jì)),塑料盒漂浮在液面上(液體不會(huì)溢出容器),其浸入液體的深度為h1,如圖(a)所示。若把金屬塊從塑料盒中取出,用細(xì)線系在塑料盒的下方,放入液體中,金屬塊不接觸容器,塑料盒浸入液體的深度為h2,如圖(b)所示。剪斷細(xì)線,金屬塊會(huì)沉到容器的底部,塑料盒漂浮在液面上,其浸入液體的深度為h3,如圖(c)所示。若塑料盒始終處于如圖所示的直立狀態(tài)而未發(fā)生傾斜,則:

(1)b)圖液面的高度較(a)圖是上升還是下降了?

(2)細(xì)線剪斷前、后液體對(duì)圓柱形容器底部的壓強(qiáng)變化了多少。

【答案】(1)不變;(2)

【解析】

(1) (a)圖中金屬塊和塑料盒處于漂浮狀態(tài),(b)圖中金屬塊和塑料盒處于漂浮狀態(tài),浮力等于重力,重力不變,浮力不變,由阿基米德原理可以排開(kāi)液體的體積相同,液面的高度不變。

(2)設(shè)正方體體積為V1,設(shè)液體密度為ρ0,則正方體重力和盒子重力之和等于盒子所受浮力

ρgV1+G=ρ0gS2h1

同理連上細(xì)線后正方體在液體中也受到浮力,則

ρgV1+G=ρ0gS2h2+ρ0gV1

在剪斷細(xì)線后盒子所受浮力等于重力,則

G=ρ0gS2h3

設(shè)容器只裝液體時(shí)高度為h,則水體積S1h,剪斷細(xì)線前容器水的高度為總體積(液體的體積、正方體體積、盒子排開(kāi)水的體積)除以底面積,即為

此時(shí)容器底壓強(qiáng)為

p1=

同理可得剪斷細(xì)線后壓強(qiáng)

p2=

減少的壓強(qiáng)

Δp=

由①②③式進(jìn)行數(shù)學(xué)運(yùn)算可以得到

p0=

代入④式得

答:(1)(b)圖液面的高度較(a)圖不變。

(2)細(xì)線剪斷前、后液體對(duì)圓柱形容器底部的壓強(qiáng)變化了。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖是某網(wǎng)友在四月拍攝的某地雪景:積雪初融后,在某停車(chē)場(chǎng)上出現(xiàn)了一個(gè)個(gè)雪饅頭,甚為奇特。雪堆正下方是方形地磚,每塊方形地磚周?chē)菞l形磚。氣象專家調(diào)研發(fā)現(xiàn):四周條形磚比中間方形地磚具有更好的導(dǎo)熱性和滲水性。關(guān)于形成雪饅頭景觀的解釋肯定不合理的是(

A. 空氣溫度較低是雪饅頭得以保留的原因之一

B. 方形地磚導(dǎo)熱性差是形成雪饅頭景觀的原因之一

C. 太陽(yáng)輻射導(dǎo)致條形磚上方的雪比方形地磚上方的雪更易熔化

D. 地表熱量易通過(guò)條形磚及四周縫隙傳遞,使條形磚上的雪更易熔化

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】近年來(lái),多旋翼無(wú)人機(jī)發(fā)展迅速。由于其機(jī)動(dòng)性和靈活性強(qiáng),廣泛應(yīng)用在航拍領(lǐng)域、交通管理等方面。如圖所示為某品牌四旋翼無(wú)人機(jī),它采用4個(gè)電機(jī)帶動(dòng)旋翼(螺旋槳)轉(zhuǎn)動(dòng),對(duì)下方空氣施力的同時(shí)獲得升力。該無(wú)人機(jī)設(shè)有一鍵起降和返航、空中懸停等功能,攜帶的攝像機(jī)可以進(jìn)行高清拍攝并實(shí)時(shí)把信號(hào)傳到遙控器顯示器,它還擁有GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)。下表是該無(wú)人機(jī)的部分參數(shù):

整機(jī)質(zhì)量

2kg

電池額定電壓

15V

最大起飛海拔高度

5000m

電池容量

5000mAh

最大上升速度

6m/s

電動(dòng)機(jī)工作電壓

12V

最大下降速度

2m/s

懸停時(shí)每個(gè)電動(dòng)機(jī)功率

50W

最大水平速度

16m/s

電動(dòng)機(jī)數(shù)量

4

(1)根據(jù)上述內(nèi)容,下列說(shuō)法中不正確的是_____

A.遙控?zé)o人機(jī)、衛(wèi)星定位都是通過(guò)電磁波來(lái)傳遞信息的B.無(wú)人機(jī)利用了空氣對(duì)旋翼的反作用力從而獲得升力

C.無(wú)人機(jī)在拍攝地面圖象時(shí)減小懸停高度可以使圖象變大D.無(wú)人機(jī)在懸停時(shí)不消耗電能

(2)電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)要保持其兩端電壓為12V不變,通過(guò)電子調(diào)速器(簡(jiǎn)稱電調(diào))來(lái)控制電動(dòng)機(jī)的電流從而改變電動(dòng)機(jī)的功率,每一個(gè)電動(dòng)機(jī)連接一個(gè)電調(diào),那么電動(dòng)機(jī)和電調(diào)的連接方式是_____(選填“并聯(lián)”或“串聯(lián)”),若電源電壓全部加在電動(dòng)機(jī)和電調(diào)的兩端,則電動(dòng)機(jī)和電調(diào)的功率之比為_____。

(3)在電池滿容量的情況下,該無(wú)人機(jī)參與某次火情的勘測(cè)時(shí),需要從地面起飛,飛到火場(chǎng)上空60米高處,然后懸停觀測(cè)(整個(gè)過(guò)程四個(gè)電動(dòng)機(jī)同時(shí)工作)。由于無(wú)人機(jī)機(jī)動(dòng)性和靈活性強(qiáng),這一過(guò)程可視為以最大速度勻速直線上升,且達(dá)到60米高處時(shí)立即靜止(懸停)。若無(wú)人機(jī)懸停觀測(cè)10分鐘,電動(dòng)機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率為90%,無(wú)人機(jī)上升過(guò)程中所受的阻力為10N,通過(guò)計(jì)算回答下列問(wèn)題:(g取10N/kg)

a.從起飛到懸停結(jié)束,電動(dòng)機(jī)消耗多少電能________?電調(diào)部分消耗多少電能_________?

b.若無(wú)人機(jī)從60米高處返回到地面,要求電池容量至少剩余10%,若不計(jì)其他能量損失,該無(wú)人機(jī)完成懸停觀測(cè)后,能否安全返回 ________

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中:

1)用玻璃板代替平面鏡是為了_________

2)應(yīng)選取兩支外形 ________(選填相同或不同)的蠟燭進(jìn)行實(shí)驗(yàn);

3)在玻璃板后放一光屏,無(wú)論怎樣移動(dòng)光屏,都不能接收到蠟燭的像,說(shuō)明平面鏡所成的像是_____像;

4)在豎立的玻璃板前點(diǎn)燃蠟燭A,拿 ____(選填點(diǎn)燃或未點(diǎn)燃)的蠟燭B在玻璃板后面移動(dòng),人眼一直在玻璃板的前側(cè)觀察,直至蠟燭B與蠟燭A的像完全重合;

5)為得到像和物體到平面鏡的距離關(guān)系,需要將鏡前蠟燭放在 ________(選填同一或不同)位置進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn);

6)實(shí)驗(yàn)時(shí),將蠟燭A逐漸遠(yuǎn)離玻璃板時(shí),像的大小_____(選填變、大變小或不變);

7)燃燒一段時(shí)間后,蠟燭A的像與蠟燭B _______(選填能或不能)重合。

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)在做凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)時(shí),保持凸透鏡位置不變,如圖所示,先后使蠟燭位于a、bc、d四點(diǎn),并觀察總結(jié)凸透鏡成像的規(guī)律。關(guān)于a、b、c、d四點(diǎn)的成像情況,他歸納出下列說(shuō)法,其中正確的是( 。

A.燭焰位于a點(diǎn)時(shí),屏上出現(xiàn)的實(shí)像最小B.燭焰位于c點(diǎn)時(shí),屏上出現(xiàn)的實(shí)像最小

C.燭焰位于b點(diǎn)時(shí),成等大倒立的實(shí)像D.燭焰位于d點(diǎn)時(shí),成放大的虛像

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所的四個(gè)情景,下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

A.甲圖中厚玻璃筒內(nèi)的空氣補(bǔ)壓縮時(shí),空氣的內(nèi)能減小

B.乙圖中兩個(gè)鉛塊緊壓在一起后能吊住重物,說(shuō)明分子間存在引力

C.丙圖中紅墨水在熱水中擴(kuò)散得快,說(shuō)明溫度越高分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈

D.丁圖中進(jìn)氣門(mén)和排氣門(mén)均關(guān)閉且活塞向下運(yùn)動(dòng),這是內(nèi)燃機(jī)的做功沖程

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,電源兩端電壓U保持不變,電阻R1=10Ω,電阻R2=20Ω。當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí),電壓表示數(shù)為4V。求:

(1)電流表的示數(shù)I;

(2)電源電壓U

(3)電阻R2消耗的電功率P2。

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,物體重30N,用50N的水平壓力F壓在豎直墻壁上保持靜止,則物體所受的摩擦力是______N;若該物體在40N的水平拉力F作用下,沿水平桌面勻速向右運(yùn)動(dòng),則物體所受的摩擦力是________N,乙圖中物體與水平桌面的接觸面積是0.01m2,則水平桌面受到的壓強(qiáng)是_________pa。

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,用滑輪組從深的水中勻速提起底面積為、高的實(shí)心圓柱體,該物體的密度是,在水中勻速提起該物體時(shí),滑輪組的機(jī)械效率為,繞在滑輪上的繩子能承受的最大拉力,不計(jì)摩擦和繩重。求:

1)圓柱體的重力;

2)圓柱體浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力;

3)將圓柱體勻速提升,當(dāng)它上表面與水面剛好接觸時(shí),裝置所做的額外功;

4)判斷在提升的過(guò)程中繩子會(huì)不會(huì)被拉斷,若被拉斷,繩子被拉斷時(shí),圓柱體留在水中的體積。

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同步練習(xí)冊(cè)答案