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科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型(如图),总...

科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型(如图),总重为4N,A底部与浮子B用细绳相连.水位上升时,浮子B下降;水位下降时,浮子B 上升,使航标灯静止时A浸入水中的深度始终为5cm,排开水的质量为500g,浮子B重为0.5N(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)
求:(1)泡沫塑料A底部受到水的压强是多少?
(2)航标灯静止时,浮子B体积应为多大?

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(1)知道泡沫塑料A底部所处的深度和水的密度,利用液体压强公式求其受到的压强大小; (2)航标灯静止时,浮子B受的浮力(竖直向上)等于竖直向下的重力加上拉力,而拉力等于泡沫塑料A受到的浮力减去航标灯模型的总重,再利用阿基米德原理求浮子B的体积. 【解析】 (1)A底部受到水的压强: p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500Pa; (2)A受到的浮力: F浮=G排=m排g=0.5kg×10N/kg=5N, A对绳子的拉力:F=F浮-GA=5N-4N=1N, B受到的浮力:F浮′=GB+F=0.5N+1N=1.5N, B的体积: . 答(1)泡沫塑料A底部受到水的压强是500Pa; (2)航标灯静止时,浮子B体积应为1.5×10-4m3.
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考点分析:
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如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有长方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有manfen5.com 满分网的体积露出水面,此时弹簧恰好处于自然状态,没有发生形变.(不计弹簧受到的浮力,g取10N/kg.)
(1)求此时容器底部受到的水的压强.
(2)求木块A的密度.
(3)向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没水中,立即停止加水,此时弹簧对木块A的作用力为F1,在原图上画出此时水面的大致位置.
(4)打开阀门B缓慢放水,直至木块A刚好完全离开水面时,立即关闭阀门B,此时弹簧对木块A的作用力为F2,求Fl、F2之比.

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在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”时,同学们提出了如下的猜想:
①可能跟物体浸入液体的深度有关;
②可能跟物体的重力有关;
③可能跟物体的体积有关;
④可能跟物体浸入液体的体积有关;
⑤可能跟液体的密度有关.
为了验证上述猜想,李明做了如图所示的实验:他在弹簧测力计下端挂一个铁块,依次把它缓缓地浸入水中不同位置,在这一实验中:
(1)铁块从位置1-2-3的过程中,根据弹簧测力计的示数变化,得出的结论是______
从位置3-4的过程中,根据弹簧测力计的示数的变化,得出的结论是______
(2)通过这一实验可以验证上述猜想______是正确的.(填上面猜想的序号).
(3)给你一杯清水、一个熟鸡蛋和适量的食盐(如下图),
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请你设计实验验证浮力与液体的密度是否有关.简要写出你的实验验证的方法.

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小明做“研究液体的压强”实验时得到的几组数据如下表:
序号液体深度/cm橡皮膜方向压强计左右液面高度差/cm
15朝上4.9
25朝下4.9
35朝侧面4.9
410朝侧面9.7
515朝侧面14.6
6酒精15朝侧面11.8
根据表中的数据,请回答下列问题:
(1)比较序号为______的三组数据,可得出的结论是:同种液体在同一深度处,液体向各个方向的压强都相等.
(2)比较序号3、4、5的三组数据,可得出的结论是:______
(3)比较序号为______的两组数据,可得出的结论是:在同一深度处,不同液体的压强与密度有关.
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质量相同的两个实心正方体A和B,如图甲所示,将它们放在水平地面上时,它们对地面产生的压强PA     PB.当将它们放入水中后分别静止在如图乙所示的位置,则它们受到水的浮力FA     FB(填“大于”“等于”或“小于”).
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如图所示,两支完全相同的密度计分别放入甲、乙两种不同的液体中,所受到的浮力分别为F和F,则F     F,测得甲、乙液体的密度分别为ρ和ρ,则ρ     ρ.(填“>”、“=”和“<”)
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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