【題目】在水平桌面上放有一足夠高的薄壁柱形容器,其底面積為S,內(nèi)部盛有適量水(已知密度為ρ水),F(xiàn)將用不可伸長細線相連的柱形物體A及實心金屬球B放入容器,穩(wěn)定后A、B兩物體在水中處于如圖24所示的狀態(tài)。已知物體A的密度為ρA、橫截面積為SA且長為L,金屬球B密度為ρB、體積為VB。請解答如下問題
(1)在圖中畫出金屬球B在豎直方向受力的示意圖
(2)求出A、B放入容器后,水對容器底壓強的增加量
(3)若向容器中再緩緩注水,細線拉力隨時間變化圖象如圖所示,求t1時刻到t2時刻這段時間內(nèi)加水總質(zhì)量的可能值。
【答案】 物體B受到重力、支持力及浮力作用,圖略 △P =(ρA SALg +ρ水VBg )/S ①若注水到t1時刻,物體B仍對容器底有壓力,則t1-t2這段時間注入水的深度為
△h1=(ρ水-ρA)L/ρ水
進而得這段時間注入水的質(zhì)量為
M1=ρ水 (S-SA)△h1=(ρ水-ρA)(S-SA)L
②若注水到t2時刻,A、B組合體恰好處于漂浮狀態(tài),有浮力增加量
△F浮=( ρB-ρ水)VBg=ρ水gSA△h2
進而求得注入水的質(zhì)量為
M2=ρ水(S-SA) △h2=(ρB -ρ水) (S-SA) VB/SA
【解析】解:(1)浸在水中的金屬球受重力、支持力和浮力的作用,因為A漂浮,繩子松弛,則繩子對金屬球B沒有拉力,金屬球B在豎直方向受力的示意圖如下:
(2)A、B放入容器后,A漂浮,B沉底,則它們所受的總浮力為
,
所以水對容器底壓強的增加量為
;
(3)①若注水到t1時刻,物體B仍對容器底有壓力,則t1-t2這段時間注入水的深度為,則物體A受到的浮力的變化量(其中為浸沒時A受到的浮力,原來A漂浮,則原來受到的浮力等于GA),所以,
則△h1=(ρ水-ρA)L/ρ水
進而得這段時間注入水的質(zhì)量為
M1=ρ水 (S-SA)△h1=(ρ水-ρA)(S-SA)L;
②若注水到t2時刻,A、B組合體恰好處于漂浮狀態(tài),有浮力增加量
△F浮=GB- =( ρB-ρ水)VBg=ρ水gSA△h2
進而求得注入水的質(zhì)量為
M2=ρ水(S-SA) △h2=(ρB -ρ水) (S-SA) VB/SA
即t1時刻到t2時刻這段時間內(nèi)加水總質(zhì)量的可能值為(ρ水-ρA)(S-SA)L或(ρB -ρ水) (S-SA) VB/SA;
答:(1)力的示意圖見解析;(2)A、B放入容器后,水對容器底壓強的增加量為;(3)
t1時刻到t2時刻這段時間內(nèi)加水總質(zhì)量的可能值為(ρ水-ρA)(S-SA)L或(ρB -ρ水) (S-SA) VB/SA;
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【題目】小明和小紅在實驗室做“測量鹽水密度”的實驗。
小明的實驗:
(1)他將天平放在水平桌面上,游碼置于標尺的零刻度處,發(fā)現(xiàn)刻度盤的指針偏左,則需向__________調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁平衡;
(2)在燒杯中倒入適量鹽水,稱出燒杯與鹽水的總質(zhì)量為75g;
(3)將燒杯中一部分鹽水倒入量筒中(如圖所示)則量筒內(nèi)鹽水的體積是_____cm3。再稱量燒杯和剩下的鹽水總質(zhì)量時,發(fā)現(xiàn)加減砝碼總不能使天平平衡,這時應______使天平平衡;
(4)當天平再次平衡時,盤中砝碼及游碼的位置如圖所示,則鹽水密度______kg/m3。
小紅的實驗:
她選用的器材只有天平、水(ρ水已知)、鹽水和燒杯,也測出了鹽水的密度。請你完成她剩余的步驟。
①稱出空燒杯的質(zhì)量記為m1,
②將適量的水倒入燒杯中,____________________
③將水倒掉擦干后,再在燒杯里倒入鹽水至標記線,稱出燒杯和鹽水的總質(zhì)量記為m。
④則鹽水的密度表達式____________________
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【題目】小趙同學在一次實驗中,測出了玩跳棋用的玻璃球(直徑約1cm)的密度.他使用的實驗器材為:托盤天平、砝碼、小燒杯、溢水杯和足量的水(水的密度ρ水為已知量).他的實驗步驟如下:
①把天平放大水平桌面上,調(diào)節(jié)平衡螺母,讓天平平衡
②用天平測出5個玻璃球的總質(zhì)量m1
③用天平測出空燒杯的質(zhì)量m2
④在溢水杯中裝入適量的水,讓水面剛好到達溢水口,將燒杯放大溢水口下方,將已測出質(zhì)量的5個玻璃球輕輕放入溢水杯中,溢出的水全部進入燒杯
⑤用天平測出溢出的水和燒杯的總質(zhì)量m3
⑥整理器材,計算出玻璃球的密度
問題:(1)小趙計算玻璃球密度的表達式應該為 .
(2)實驗中,小趙用了5個玻璃球,而不是1個玻璃球,這樣做的優(yōu)點是什么?
答: .
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示電路中,電源電壓恒為18V,電流表量程為0~0.6A,電壓表量程為0~15V,滑動變阻器的規(guī)格為“80Ω 1A”,小燈泡L標有“6V 3W”字樣(不計溫度對燈絲電阻的影響)。閉合開關,在保證燈泡兩端電壓不超過額定值及電表均安全的情況下
A. 變阻器允許接入電路的最大阻值是60Ω
B. 整個電路消耗的最大總功率是9W
C. 小燈泡消耗的最小功率是0.75W
D. 變阻器的功率可達3.5W
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【題目】在“探究浮力的大小限什么因素有關”時,同學們提出了如下猜想
猜想一:可能跟物體的密度有關
猜想二:可能跟物體浸入液體中的體積有關
猜想三:可能跟物體浸入液體中的深度有關
為了驗證上述猜想,老師提供給同學們?nèi)缦缕鞑?量程足夠大的彈簧測力計、裝在燒杯里的足量水和細線,另有四個金屬塊可供選擇。請回答下列問題:
(1)若四個金屬塊分別為;
A.200g鐵塊 B.30cm3鐵塊 C.200g鋁塊 D.30cm3鋁塊
則在驗證猜想一時,應選擇上述的______________(填字母)兩個金屬塊,并將它們分別浸沒在水中,測出其所受的浮力進行比較
(2)在驗證猜想三時,有的同學設計了如圖所示的探究方案:先讀出彈簧測力計下掛的某一金屬塊的重,然后依次把它緩緩地浸入水中的不同深度,測出其所受的浮力進行比較,最后得到結論。請你指出此探究方案存在的問題。
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【題目】大爆炸理論認為,宇宙起源于137億年前的一次大爆炸。除開始瞬間外,在演化至今的大部分時間內(nèi),宇宙都是膨脹的。若標志宇宙大小的宇宙半徑R和宇宙年齡t的關系如圖所示,圖中AB為直線,BC為向上彎曲的曲線,則
A. AB和BC均說明宇宙在勻速膨脹
B. AB和BC均說明宇宙在加速膨脹
C. AB說明宇宙在勻速膨脹,BC說明宇宙在加速膨脹
D. AB說明宇宙在勻速膨脹,BC說明宇宙在減速膨脹
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【題目】測“燈泡的功率”的實驗中,所用的實驗器材有0﹣15V的學生電源,額定電壓為2.5V的燈泡,規(guī)格為“60Ω 2A”的滑動變阻器以及電壓表、電流表、開關和導線。
(1)如圖甲所示,將電源電壓調(diào)到3V,請你用筆畫線代替導線將實物電路連接完整,要求閉合開關后,滑片向左移動,燈泡變亮_____________。
(2)連好電路閉合開關后,發(fā)現(xiàn)燈泡不發(fā)光,電流表電壓表都有輕微的偏轉,則原因是_______。
(3)解決問題后閉合開關、移動滑片使燈泡兩端的電壓為1.3V,此時電流表的示數(shù)如圖乙所示,為_______A;要測得燈泡的額定功率,應將滑片向_______(“左”或“右”)端滑動。
(4)通過移動滑片,分別記下多組對應的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成如圖丙所示的U﹣I圖象,根據(jù)圖象提供的信息,可計算出燈泡的額定功率是_______W。
(5)(拓展)實驗結束后,小明將燈泡換成定值電阻,將學生電源調(diào)到15V,通過更換三個不同的電阻(10Ω、20Ω、30Ω)來探究電流與電阻的關系,用20Ω的電阻替換為某一個電阻后,為了保證定值電阻兩端的電壓不變,他使滑動變阻器連人電路的阻值變大,則這個電阻是_______ ;為了順利完成這三次實驗,定值電阻兩端的電壓最小為_______V。
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【題目】電子帶負電,原子不帶電,說明原子內(nèi)存在著帶正電荷的部分,它們是均勻分布還是集中分布的呢?1910年英國科學家盧瑟福進行了著名的α粒子轟擊金箔實驗。實驗做法如圖1:絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進,但是有少數(shù)α粒子卻發(fā)生了較大的偏轉,并且有極少數(shù)α粒子的偏轉超過90°,有的甚至幾乎達到180°,像是被金箔彈了回來。
(猜想與假設)α粒子遇到電子后,就像飛行的子彈碰到灰塵一樣運動方向不會發(fā)生明顯的改變,而結果卻出乎意料,除非原子的大部分質(zhì)量集中到了一個很小的結構上,否則大角度的散射是不可能的。
(解釋與結論)
(1)大多數(shù)α粒子不改變原來的運動方向,原因是_____。
(2)若原子質(zhì)量、正電荷在原子內(nèi)均勻分布,則極少數(shù)α粒子就_____(填“會”或“不會”)發(fā)生大角度散射。盧瑟福所說的“除非原子的大部分質(zhì)量集中到了一個很小的結構上”中的“很小的結構”指的是_____。
(3)科學家對原子結構的探究經(jīng)歷了三個過程,通過α粒子散射實驗,你認為原子結構為如圖2的_____。
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【題目】如圖所示,小含同學做測量小燈泡電功率的實驗(小燈泡上標有“2.5V”字樣)。
(1)請你在如圖甲中將他未連接完的電路連接完整__ 。
(2)實驗過程中,當電壓表的示數(shù)為2V時,電流表的示數(shù)如圖乙所示,則電路中電流大小為___________A,此時小燈泡的電功率為___________W。要使小燈泡正常發(fā)光,應將滑動變阻器的滑片P向___________(填“左”或“右”)調(diào)節(jié)。
(3)做完此實驗后,小含同學還想測量一只阻值約為數(shù)百歐的電阻R的阻值,與其他同學討論后,他通過增加一電阻箱R0(0~9999Ω 5A)、定值電阻(200Ω 2A)、單刀雙擲開關等器材,設計出了如圖所示的甲、乙兩種方案。在甲、乙兩種方案中,方案___________(填“甲”或“乙”)可以讓測量結果更準確,理由是_________________________________。(電表均為完好的實驗室常用電表)
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