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如图甲所示,放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重2N,底面积为100cm2,在容器底...

如图甲所示,放在水平桌面上的薄壁圆柱形容器重2N,底面积为100cm2,在容器底部放一圆柱形木块,木块的底面积是50cm2,高8cm,然后缓慢向容器中倒水(水始终未溢出).通过测量容器中水的深度h,分别计算出该木块所受到的浮力F,并绘制了如图乙所示的图象,g取10N/kg.请回答下列问题:

(1)木块的重力多大?

(2)木块的密度是多少?

(3)当容器中水的深度h=12cm时,容器对桌面的压强是多少?

 

(1)木块的重力为3N; (2)木块的密度是0.75×103kg/m3; (3)容器对桌面的压强为1400Pa 【解析】 试题分析:(1)根据物体漂浮时浮力与重力相等的特点得出物体的重力; (2)求出物体体积,利用重力公式和密度公式ρ=算出物体的密度; (3)容器对桌面的压力等于容器和水、木块的总重力,根据p=求出容器对桌面的压强. 【解析】 (1)水的深度增大到6cm后,物块受到的浮力不再发生变化,物块没有全浸入,所以物块处于漂浮状态; 则由图象可知,物块处于漂浮状态时G=F浮=3N; (2)木块的体积:V=Sh=50×8×10﹣6m3=4×10﹣4m3; 物体的质量m===0.3kg; 则ρ===0.75×103kg/m3; (3)由于木块漂浮,所以G排=G木; 则容器内水和木块的总重力G=ρ水gV=103kg/m3×10N/kg×100×12×10﹣6m3=12N; 容器对桌面的压强p====1400Pa. 答:(1)木块的重力为3N; (2)木块的密度是0.75×103kg/m3; (3)容器对桌面的压强为1400Pa.  
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考点分析:
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乌鸦喝水的故事大家都熟悉.假若它碰到的是一个放在水平地面上容积为800cm3的圆柱形容器(器壁厚度不计),该容器的底面积为20cm2,里面装有400cm3的水,这只口渴的乌鸦将地上的小石块逐个投入瓶子内.当瓶内石块的总质量达到1kg时,水面刚好升到瓶口,乌鸦喝到了水.(g取10N/kg)求:

(1)瓶内石块的总体积是多少?

(2)这时水对容器底的压强是多少?

(3)瓶内石块受到的浮力共为多大?

(4)这时容器对地面的压强共增加了多少?

 

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如图所示,是小鹰同学测量某种液体密度的过程,请你根据实验数据,求:

(1)小石块的质量;

(2)小石块的体积;

(3)液体的密度.(g取10N/kg)

 

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小明在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等.

(1)小明进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为      N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在表中:

实验步骤

B

C

D

E

F

弹簧测力计示数/N

2.6

2.5

2.4

2.4

2.3

(2)在实验步骤B中铜块所受浮力F=      N.

(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟      有关;分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟      有关.

(4)小明用表格中的数据算出了某种液体的密度是      kg/m3(结果保留一位小数),还算出了步骤B中铜块下表面受到水的压强是      Pa,并发现步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐      (选填“增大”或“减小”).

(5)小明在步骤B的基础上继续探究:保持铜块下表面所处的位置不变,把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水,发现弹簧测力计的示数逐渐      (选填“增大”或“减小”);当所加水使铜块刚好浸没时(水未溢出),烧杯底部受到水的压强增加了      Pa.(已知在一定范围内,弹簧受到的拉力每减少0.1N,弹簧的长度就缩短0.1cm)

 

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小明为了探究物体在水中不同深度所受浮力变化情况,如图所示,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F,实验数据如表:

次数

1

2

3

4

5

6

7

h(cm)

0

2

4

6

8

10

12

F(N)

6.75

6.25

5.75

5.25

4.75

4.25

4.25

(1)分析表中实验数据,可以得出物体重      N,第4次实验时,物体受到的浮力      N;

(2)分析表中第1列到第5列数据,说明     

(3)实验时应先测物体的重力,再放入水中测浮力,改变先后顺序会使浮力的测量结果偏      .(“大”“小”)

(4)图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是

(5)圆柱体的密度为      kg/m3

 

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利用如图所示的生活用品,设计与压强相关的实验,完成下表

实验目的

工具

操作(简述)

序号

求证:大气压是存在的

 

 

液体压强与深度的关系

 

 

 

 

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