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如图 22 所示,置于水平地面的薄壁容器上面部分为正方体形状,边长 l1=4cm...

如图 22 所示,置于水平地面的薄壁容器上面部分为正方体形状,边长 l1=4cm,下面部分也为正方体形状,边长 l2=6cm,容器总质量 m1=50g。容器内用细线悬挂的物体为不吸水的实心长方体,底面积 S =9cm2,下表面与容器底面距离 l3=2cm,上表面与容器口距离 l4=1cm ,物体质量 m2=56.7g 。现往容器内加水,设水的质量为 M ,已知 p=1.0103kg/m3,g=10N/kg。

(1)当 M=58g 时,水面还没有到达物体的下表面,求此时容器对水平地面的压强;

(2)当 M=194g 时,求水对容器底部的压力;

(3)当 0<M<180g 时,求出水对容器底部的压力 F M 变化的关系式,并在图 23 中作出F-M 图像。

 

(1)300Pa;(2)2.88N;(3)F=(4/3M-24)×10-2 【解析】 试题分析:(1)当 M=58g 时,水面还没有到达物体的下表面,压力F=(M+m1)g,S=36×10-4 m2,容器对水平地面的压强。(2)当 M=194g 时,由题知物体长为0.007m,物体的密度为ρ2=m2/V2=56.7g/63cm3=0.9g/cm3<ρ水,如果水量足够多,物体自然漂浮时,F浮=G物,浸入水中的深度,当 M=194g 时,V水=M/ρ水=194 cm3,由题意知,最大未接触物体体积V1=72 cm3,大正方体最大装水体积V2=180 cm3,故小正方体装水体积V小=V水-V2=14 cm3,小正方体装水高度h小=V小/S小=2 cm,则物体在水中的深度为4 cm+2 cm=6 cm<6.3 cm,故物体位置不动,h总=6 cm+2 cm=8 cm,水对容器底部的压力F压=ρ水g h总S=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m×36×10-4 m2=2.88N。(3)最大未接触时,V1=72 cm3,m水2=ρ水V1=72g,故当0<M<72g 时,水可看作柱体,水对容器底部的压力 F=Mg=100-2M,由(2)得M=180g时,水刚好装满大正方体,故当72<M<180g 时,物体浸入水中的深度为,水对容器底部的压力 图像如图所示: 【考点定位】压强与浮力的综合分析与计算。  
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小王同学在科技创新活动中设计了一个可以测量金属滑片旋转角度的电路。如图 20 所示,把电阻丝 EF 弯成半圆形(电阻丝的电阻与其长度成正比),O 为圆心,OP 为一能够围绕圆心 O 转动的金属滑片,P EF 接触良好。如图 21 所示,A 为电流表(可选择 A1:量程为 100mA、内阻 r1=4或 A2:量程为 20mA、内阻 r2=18);R 为滑动变阻器,阻值变化范围为 0~100,保护电阻 R0=40,理想电源电压 U=1.5V 不变,电流表可看成一个能显示通过自身电流大小的定值电阻。选择合适的电流表,把 E、O 两个接线柱分别与 M、N 相接,为了从电流表上直接读出OP 的旋转角度。请完成以下内容:

(1)连接好电路后,将 OP 转到 E 端,闭合开关 S,再调节滑动变阻器 R 使电流表示数为最大刻度值,此时电流表指针所指位置处标注的读数是 0 度。则电流表应选择        (选填“A1”或“A2”)。

(2)保持滑动变阻器滑片位置不变,把 OP 转到 F 端,电流表的示数为 7.5mA,此时电流表指针所指位置处标注的读数是 180 度,则电流表最大刻度的一半处应标注的读数是_  度;电流表刻度值为  mA 处,应标注的读数是 36 度。

(3)在完成其它标注后,小王同学发现表盘新的刻度值不均匀,为帮她解决这个问题,同学们用理想电压表设计了如下四个改进电路,其中可行的两个是     

 

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如图 19 所示,电源电压 U 不变。只闭合开关 S1,滑动变阻器接入电路中的电阻为 RA时,电压表的示数为 U1,电流表的示数为 I1,电阻 RA的电功率为 PA,滑动变阻器接入电路中的电阻为 RB时,电压表的示数 U2=2V,同时闭合 S1、S2,滑动变阻器接入电路中的电阻为 RB 时,电压表的示数为 U3,电流表的示数为 I3,电阻RB的电功率 PB=0.675W,电路的总功率为 P3。已知: RA=15Ω,RB=30Ω,PA:PB=8:9,U1:U3=2:1。则下列计算结果正确的是(

A.I1:I3=4:3

B. R1:R2=2:1

C. U=12V

D.P3=0.9W

 

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如图 18 所示,小王通过滑轮组向高处提升重 210N 的物体,动滑轮重 10N,定滑轮重 15N,不计绳重及滑轮与轴之间的摩擦。8s 内物体匀速上升 4m,则该 8s 内(

A.小王做的有用功为 840J

B.小王做的额外功为 100J

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对甲、乙两种物质同时持续加热,其温度随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是(   )

A. 甲物质的沸点一定是 80℃

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下列说法正确的是(

A.在“小孔成像”的实验中,离小孔越近的物体所成的像一定越大

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