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一边长为10cm的正方体物块,用细线系在底面积为200cm2的圆柱形容器底部,向...

一边长为10cm的正方体物块,用细线系在底面积为200cm2的圆柱形容器底部,向容器内加水,物块上浮,被拉直后的细线长10cm。当物块一半体积浸入水中时(如图甲),细线拉力为3N;继续加水,当物块刚好浸没时(如图乙),停止注水,并剪断细线,使物块上浮直至漂浮,求:(g10N/kg)。

(1)物块处于图甲所示状态时所受浮力大小;

(2)物块密度;

(3)剪断细线后,物块漂浮时,水对容器底部的压强。

 

(1)5N;(2)0.2×103kg/m3;(3)1.6×103Pa 【解析】 (1)物块的体积为 V=L3=(0.1m) 3=1×10﹣3m3 物块处于图甲所示状态时所受浮力大小为 F浮=ρ水V排g=ρ水g=1×103kg/m3××1×10﹣3m3×10N/kg=5N (2)对甲图中的物块受力分析知物块的重力为 G=F浮﹣F拉=5N﹣3N=2N 由公式G=mg得物块的质量为 m物===0.2kg 物块的密度为 ρ===0.2×103kg/m3 (3)当物块刚好浸没时容器中水的深度为绳子的长度与物块的边长之和,即此时水的深度为 h=10cm +10cm =20cm 由公式F浮=ρgV排得当剪断细绳后物块漂浮时排开的水的体积为 V排′====2×10﹣4m3 当剪断细绳时,水面下降的高度为 h===0.04m=4cm 水面下降后水的深度为 h′=h﹣h=20cm﹣4cm=16cm 剪断细线后,物块漂浮时,水对容器底部的压强为 p=ρ水gh′=1.0×103kg/m3×10N/kg×16×10﹣2m=1.6×103Pa 答:(1)物块处于图甲所示状态时所受浮力大小5N; (2)物块密度0.2×103kg/m3; (3)剪断细线后,物块漂浮时,水对容器底部的压强1.6×103Pa。  
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考点分析:
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如图所示,将标有“6V 3W”的小灯泡L1和标有“6V 6W”的小灯泡L2串联接入电路中,为使两灯的电压均不高于其额定电压,不考虑温度对灯丝电阻的影响。求:

(1)小灯泡L1L2的电阻;

(2)电源电压的最大值;

(3)当电源电压为最大值时,电路消耗的总功率。

 

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小明为了研究弹簧枪能射多远(水平射程x),准备了一把可调节弹簧压缩量的弹簧枪和三种大小一样、质量不同的弹珠,并提出如下猜想:

猜想A:弹珠水平射程与弹簧压缩量有关

猜想B:弹珠水平射程与弹珠质量m有关

猜想C:弹珠水平射程与发射点距离地面高度h有关。

小明先后调整弹簧的压缩量和发射点距离地面的高度,选用不同质量的弹珠,分别进行实验,实验中弹珠均水平射出。

实验数据记录如表:

序号

弹簧压缩量/cm

弹珠质量m/g

弹簧枪离地面高度h/m

水平射程x/m

1

2

2

0.45

1.34

2

4

2

0.45

2.68

3

6

2

0.45

4.02

4

4

4

0.45

1.90

5

4

6

0.45

0.50

6

4

4

1.00

2.84

7

4

4

1.50

3.84

 

 

(1)比较实验序号123三次实验数据,可验证猜想_____,结论是其它条件相同时,弹簧压缩量越大,水平射程越远;

(2)比较实验序号_____三次实验数据,可验证猜想B,结论是其它条件相同时,_____

(3)比较实验序号_____三次实验数据,可验证猜想_____,结论是其它条件相同时,发射点离地面越高,水平射程越远。

 

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小明在学校实验室用伏安法测量电阻的阻值,设计并连接电路如图所示,经实验得到表格数据(电源电压U3V)。

实验数据记录表

序号

电压表示数U/V

电流表示数I/A

待测电阻Rx

1

2.0

0.08

25.0

2

1.5

0.13

11.5

3

1.0

0.15

6.7

4

0.5

0.22

2.3

 

 

(1)实验中电压表应选取_____V的量程。

(2)数据分析发现,根据实验原理Rx测得Rx的阻值(如记录表中第四列所示)远超过误差允许范围,产生这一错误的原因是小明在连接电路时_____

(3)小明认真分析后,认为利用以上数据也可求得待测电阻的阻值,则正确计算待测电阻阻值的表达式为R'x_____(用UUI)表示,代入数据可得R'x_____Ω(计算结果保留1位小数)。

 

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小明利用如图所示的装置探究杠杆平衡条件。

(1)为排除杠杆自重对实验的影响,实验前把杠杆中心支在支架上,杠杆静止在图甲所示位置,此时应将杠杆右端的螺母向_____调节(填“左”、“右”),使杠杆在水平位置达到平衡。

(2)在杠杆两侧挂上不同数量相同规格的钩码,调节钩码位置,使杠杆重新在水平位置平衡,这样做的目的是_____

(3)实验时,小明在杠杆左侧A位置(左边位置第四格)先挂了3个钩码,如图乙所示,则在右侧B位置(右边位置第三格)应挂_____个相同规格的钩码,杠杆可以重新在水平位置平衡。

(4)如图丙所示,小明在A位置挂一个弹簧测力计,在B位置挂了2个钩码。现将弹簧测力计从C位置移到D位置,在此过程中杠杆始终在水平位置保持平衡,则弹簧测力计示数_____(选填“变大”、“变小”或“不变”),原因是_____

 

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画出经过凹透镜后的折射光线。

 

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