物理(天津卷)2023年中考考前最后一卷(全解全析)
展开2023年中考考前最后一卷【天津卷】
物理·全解全析
一、单项选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分。每小题给出的四个选项中,只有一个最符合题意)
1.在大型民族乐器合奏中,我们能明显地区分出二胡和笛子,是因为它们具有不同的( )
A.响度 B.音调 C.音色 D.振幅
解:由于二胡和笛子振动物体的材料不同,所以发出声音的音色也就不同,故主要是通过音色来进行辨别,与响度、音调、振幅无关,故C正确,ABD错误。
答案:C。
2.下列自然现象中,属于液化现象的是( )
A.初春,冰融河开 B.仲夏,晨雾萦绕
C.深秋,霜染红叶 D.寒冬,雪漫滨城
解:A、冰融河开是冰由固体变为液体,是熔化现象,故A错误;
B、晨雾萦绕是空气中的水蒸气遇冷变成液态小水珠,是液化现象,故B正确;
C、霜染红叶是空气中的水蒸气遇冷直接变成固体小冰晶,是凝华现象,故C错误;
D、雪漫滨城是空气中的水蒸气遇冷直接变成固体小冰晶,是凝华现象,故D错误。
答案:B。
3.如图是小明眼睛在N点看到鱼缸内M点处鹅卵石的光路图。鱼缸内注入更多水后,小明的眼睛在N点仍然可以看到鹅卵石。选项中带箭头的虚线代表原来的光路,能正确反映水变多后小明看到鹅卵石的光路图是( )
A. B. C. D.
解:鱼缸注入更多水后,小明的眼睛在N点仍然可以看到鹅卵石,所以折射光线仍通过N点。
A、水面升高,图中入射角变小,但折射角变大,故A错误;
B、水面升高,图中入射角不变,但折射角变大,故B错误;
C、水面升高,图中入射角变大,折射角也增大,故C正确;
D、水面升高,图中入射角变大,折射角不变,故D错误。
答案:C。
4.下列对四幅图片及情景解释正确的是( )
A.甲图中,用力才能把饮料吸入口中,说明吸力改变了大气压强
B.乙图中,篆刻刀的刀口做得很锋利,是为了减小压强
C.丙图中,对沸腾的水停止加热,抽气减压,水再次沸腾,说明气压减小沸点降低
D.丁图中,拨动簧片,小球没有随金属片飞出是因为受到惯性力
解:A、用力一吸,把吸管内的空气吸走,使管内气压减小,这样在外界大气压的作用下,饮料就被压进吸管里,用力才能把饮料吸入口中,不能改变了大气压强,故A错误;
B、篆刻刀的刀口做得很锋利,是在压力一定时,通过减小受力面积来增大压强,故B错误;
C、对沸腾的水停止加热,抽气减压,可以使烧杯内刚停止沸腾的水再次沸腾,说明气压减小沸点降低,故C正确;
D、小球原来静止,金属片被弹出,小球由于惯性保持原来的静止状态,所以没有飞出,惯性不是力,故D错误。
答案:C。
5.如图所示,给出了滑动变阻器四种接入电路的结构示意图。其中,当滑片P向左滑动时,使连入电路中的电阻变大的接法是( )
A. B. C. D.
解:A、由图知,滑动变阻器接左上与左下两个接线柱,当滑片向左移动时,接入电路的电阻丝长度变短,接入电路的阻值变小,故A不符合题意;
B、由图知,滑动变阻器接右上与左下两个接线柱,当滑片向左滑动时,电阻丝接入电路的长度变短,滑动变阻器接入电路的阻值变小,故B不符合题意;
C、由图知,滑动变阻器接左上与右下两个接线柱,当滑片向左移动时,接入电路的电阻丝变长,接入电路的阻值变大,故C符合题意;
D、由图知,滑动变阻器同时接下面两个接线柱,滑动变阻器被接成了定值电阻,当滑片向左滑动时,接入电路的阻值不变,故D不符合题意。
答案:C。
6.某同学把装有20个鸡蛋的塑料袋从1楼提到3楼,他提鸡蛋的力做的功最接近于( )
A.6J B.30J C.60J D.90J
解:由物理常识知,提起两个鸡蛋的力大约是1N,则提20个鸡蛋的力大约为:F=G=10N;
每层楼的高度大约为3m,家住3楼,则某同学实际爬楼的高度:s=3m×2=6m;
提鸡蛋的力做功约为:W=Fs=10N×6m=60J。
答案:C。
7.如图开瓶器开启瓶盖时可抽象为一杠杆,不计自重。下图能正确表示它工作示意图的是( )
A. B.
C. D.
解:用开瓶器开启瓶盖时,支点是开瓶器与瓶盖上方的接触点,即图中杠杆的左端O,阻力为瓶盖对开瓶器竖直向下的作用力F2,
动力为手对开瓶器右侧竖直向上的作用力F1,因为动力臂大于阻力臂,所以开瓶器为省力杠杆,即F1<F2,故ACD错误,B正确。
答案:B。
8.风能是一种环保的可再生能源,下列各图能反映风力发电原理的是( )
A. B.
C. D.
解:发电机是利用电磁感应现象制成的;
A、导体ab在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,这是电磁感应现象,故A符合题意;
B、图中为奥斯特实验,是电流的磁效应,故B不符合题意;
C、图中通电线圈通电后具有磁性,这是电流的磁效应,故C不符合题意;
D、通电线圈的周围存在磁场,这是电流的磁效应,故D不符合题意。
答案:A。
9.如图是一个住宅户内的配电系统方框图。下列说法中正确的是( )
A.空气开关Q与吊灯灯泡是并联
B.当吊灯正常发光时,用试电笔接触P处的导线氖管不会发光
C.当站在地上的人不小心用手指接触到插孔M内的金属片时,漏电保护器会迅速切断电流,对人身起到保护作用
D.当N处的空气开关跳闸时,一定是空调和吊灯同时使用引起的
解:A、由图可知,空气开关Q控制吊灯灯泡,因此空气开关Q与吊灯灯泡是串联,故A错误;
B、图中P处为火线,正常状况下,用试电笔接触P点氖管会发光,故B错误;
C、三孔插座的连接方法:上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线,因此图中M点为火线;
漏电保护器只有在电路发生漏电或有人触电时才会切断电源,当站在地上的人不小心用手指接触到插孔M内火线,电流会从大地导走,此时漏电保护器会迅速切断电流,对人身起到保护作用,故C正确;
D、当N处的空气开关跳闸时,可能是用电器的总功率过大,也可能是电路中发生了短路,故D错误。
答案:C。
10.如图所示,闭合开关S,发现灯泡L1亮,L2不亮。调节变阻器滑片P,L1变亮,L2始终不亮,出现这一现象的原因可能是( )
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路
C.灯泡L2短路 D.灯泡L2断路
解:A、若滑动变阻器断路,则整个电路断路,两灯都不亮,所以A错误;
B、若滑动变阻器短路了,则滑动变阻器不会引起L1亮度的变化,所以B错误;
C、若灯L2短路了,则L2不亮,L1照常发光,所以C正确;
D、若灯泡L2断路,则L1也不能发光,所以D错误。
答案:C。
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题3分,共9分。每小题给出的四个选项中,有两个及两个以上符合题意,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,不选或选错的得0分)
11.一位同学利用如图所示的装置探究凸透镜成像规律,他先用焦距为20cm的凸透镜进行实验,在屏上得到清晰的像。接下来他想改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验,下列分析正确的有( )
A.要使光屏再次成清晰的像,可只将光屏向右移
B.要使光屏再次成清晰的像,可只将蜡烛向右移
C.若只移动光屏重新得到清晰的像,像将变大
D.若只移动蜡烛重新得到清晰的像,像将变大
解:
AB、先用焦距为20cm的凸透镜进行实验,在屏上得到清晰的像,接下来改用焦距为10cm的凸透镜继续进行实验,在蜡烛和凸透镜位置不变的情况下,相当于增大了物距,则像距应该减小,所以应该将光屏向左移动,才能在光屏上呈现清晰的像;若不移动光屏,此时应该减小物距来增大像距,即将蜡烛向右移动,故A错误,B正确;
C、若只移动光屏重新得到清晰的像,像距变小了,则像会变小,故C错误;
D、若只移动蜡烛重新得到清晰的像,物距变小,像距变大,像将变大,故D正确。
答案:BD。
12.如图所示,将两个定值电阻R1、R2按甲、乙两种方式接在电源电压均为U的两个电路中。开关闭合时甲、乙两个电路中流经R1的电流分别为0.2A和0.3A。下列判断正确的有( )
A.R1、R2的电阻之比为2:1
B.甲、乙两电路中的总功率之比为4:81
C.R2在甲、乙两电路中的电压之比为1:3
D.甲、乙两电路中R1的电功率之比为4:9
解:A、甲图中两电阻串联,乙图中两电阻并联。
在甲图中,根据欧姆定律和电阻串联的特点可知,电源电压U=I串(R1+R2)=0.2A×(R1+R2)......①,
在乙图中,根据欧姆定律和并联电路的电压特点可知,电源电压U=I1R1=0.3A×R1......②,
联立①②可知:R1R2=21,故A正确;
B、设R1=2R,R2=R,则根据欧姆定律可知,
乙图中通过两电阻的电流之比:I1I2=U2RUR=12,
则通过R2的电流I2=2I1=2×0.3A=0.6A,
根据并联电路的电流特点可知乙图中干路电流I并=I1+I2=0.3A+0.6A=0.9A,
根据P=UI可知甲、乙两电路中的总功率之比:P甲P乙=UI串UI并=I串I并=0.2A0.9A=29,故B错误;
C、根据欧姆定律可知R2在甲、乙两电路中的电压之比为:U甲2U乙2=I串R2I2R2=I串I2=0.2A0.6A=13,故C正确;
D、根据P=I2R可知甲、乙两电路中R1的电功率之比:P甲1P乙1=I串2R1I12R1=I串2I12=(0.2A)2(0.3A)2=49,故D正确。
答案:ACD。
13.如图所示,底面积为S且粗细均匀的玻璃管、底厚且平,竖立于水中静止时,其浸入水中的深度为h1;若将玻璃管竖立于液体A中,静止时其浸入液体A中的深度为h2;再向玻璃管中放入一石块,静止时其浸入液体A中的深度为h3。下列说法正确的是( )
A.水和液体A的密度关系为ρ水>ρA
B.玻璃管的重力为G0=ρ水gSh1
C.液体A的密度为ρA=ρ水ℎ1ℎ2
D.石块的重力为G石=ρ水gSℎ1(ℎ3−ℎ2)ℎ2
解:
A、由图可知,玻璃管在水中和液体A中都是漂浮,漂浮时浮力等于其重力,即F浮水=F浮液体A=G0,
由图可知,V排水大于V排液体A,由F浮=ρgV排可知ρ水<ρA,故A错误;
B、玻璃管在水中漂浮,漂浮时浮力等于其重力,即G0=F浮水=ρ水gSh1,故B正确;
C、玻璃管在液体A中漂浮,漂浮时浮力等于其重力,G0=F浮液体A=ρAgSh2,
由B可知,G0=F浮水=ρ水gSh1,则F浮液体A=G0=F浮水,即ρ水gSh1=ρAgSh2,
解得ρA=ρ水ℎ1ℎ2−−−−−−①,故C正确;
D、由图可知,再向玻璃管中放入一石块,静止时玻璃管还是漂浮,漂浮时浮力等于其重力,
则G0+G石=F液体A′=ρAgSh3,
则G石=ρAgSh3﹣G0=ρAgSh3﹣ρAgSh2=ρAgS(h3﹣h2)﹣﹣﹣﹣﹣②,
将①代入②可得:G石=ρAgS(h3﹣h2)=ρ水ℎ1ℎ2×gS(h3﹣h2)=ρ水gSℎ1(ℎ3−ℎ2)ℎ2,故D正确。
答案:BCD。
三、填空题(本大题共6小题,每小题4分,共24分)
14.某手机电池容量为4200mAh,电池电压为3.7V。用一个标有“输出5V 4A”的快速充电器,将手机电池从零电量充满,充电效率为84%,需要 55.5 min。快充充电线比普通手机充电线要粗一些,这是因为正常工作时,通过快充充电线的 电流 较大。
解:(1)电池充满电储存的电能为:W=UIt=3.7V×4.2A×3600s=55944J,
充电器的有效功率为:P有=ηP充=ηU充I充=84%×5V×4A=16.8W,
充满电所需时间为:t充=WP有=55944J16.8W=3330s=55.5min;
(2)由焦耳定律公式Q=I2Rt可知,快充充电时电流大,在相同条件下,产生的热量多。快充充电线比普通手机充电线要粗一些,是通过增大导线的横截面积来减小导线电阻方法来减少充电时导线产生的热量。
答案:55.5;电流。
15.自行车的设计中有很多地方利用了物理知识。如车座设计得宽大是为了减小 压强 ;车把上有花纹是为了增大 摩擦力 。
解:车座设计得宽大,是在压力一定时,通过增大受力面积来减小压强。
自行车的车把上有花纹,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
答案:压强;摩擦力。
16.《康熙几暇格物编》中记载:“置钱碗底,远视若无,及盛满水时,则钱随水光而显现矣。”即把铜钱放在碗底处后远离一定距离,由于光是沿 直线 传播的,所以看不见铜钱;然后加满水,又能看到铜钱了,这是由于光的 折射 形成的。
解:(1)光在同种均匀介质中是沿直线传播的,把铜钱放在碗底处后远离一定距离,看不见铜钱,是因为碗挡住了沿直线传播的光线。
(2)加满水后,又能看到铜钱,这是因为铜钱反射的光经水面折射,折射光线远离法线向下偏折,当光线射入人眼,人凭光直线传播的感觉,认为硬币在折射光线的反向延长线上,其实人看到的是硬币的虚像。
答案:直线;折射。
17.宁静家园,净化环境。摩托车发动机上加装消音器是为了防止 噪声 产生,发动机工作时提供动力的是 做功 冲程。
解:摩托车发动机上加装消音器是为了防止噪声产生,是在声源处减弱噪声;发动机的四个冲程中,做功冲程将内能转化为机械能,提供动力,其他三个冲程是依靠飞轮的惯性完成的。
答案:噪声;做功。
18.弹簧测力计通过细线吊着一个合金块,静止时弹簧测力计的示数如图甲所示,则合金块的重力是 2.3 N。将合金块浸没在水中如图乙所示,静止时弹簧测力计示数为1.9N;则合金块的体积为 40 cm3。(ρ水=1.0×103kg/m3)
解:甲图中测力计的分度值为0.1N,其示数为2.3N,即合金块的重力是2.3N;
将合金块浸没在水中如图乙所示,静止时弹簧测力计示数为1.9N,
根据称重法可知合金块所受的浮力:F浮=G﹣F示=2.3N﹣1.9N=0.4N,
因合金块浸没在水中,则根据阿基米德原理可知合金块的体积:
V=V排=F浮ρ水g=0.4N1.0×103kg/m3×10N/kg=4×10﹣5m3=40cm3。
答案:2.3;40。
19.根据热敏电阻的阻值随温度的升高而减小这一特性。小梅自制一电子温度计,其原理图如图甲。已知电源电压恒为6V,R0为定值电阻,R1为热敏电阻,其阻值R1随温度t变化的规律如图乙。当环境温度是40℃时,电流表示数为0.2A,此时R1消耗的电功率是 1 W;电流表量程为0~0.3A,该温度计能测量的最高温度是 90 ℃。
解:(1)由图甲可知,R0、R1串联,电流表测量电路中的电流;
由图乙可知,当环境温度是40℃时,R1的阻值为25Ω,
此时电路中的电流为I=0.2A,
此时R1消耗的电功率:P=I2R1=(0.2A)2×25Ω=1W;
(2)由I=UR可知,R1两端的电压:U1=IR1=0.2A×25Ω=5V,
根据串联电路的电压特点可知,R0两端的电压:U0=U﹣U1=6V﹣5V=1V,
由I=UR可知,R0的阻值:R0=U0I=1V0.2A=5Ω,
根据电流表量程可知,电路中的最大电流:I大=0.3A,
由I=UR可知,电路中的最小总电阻:R小=UI大=6V0.3A=20Ω,
根据串联电路的电阻特点可知,R1的最小阻值:R1小=R小﹣R0=20Ω﹣5Ω=15Ω,
由图乙可知,当R1的阻值为15Ω时,环境温度为90℃,故该温度计能测量的最高温度为90℃。
答案:1;90。
四、综合题(本大题共6小题,共37分。解题中要求有必要的分析和说明,计算题还要有公式及数据代入过程,结果要有数值和单位)
20.将额定功率为1000W的电热水壶接入220V电路中,正常工作420s,可把1kg的水从20℃加热到100℃,已知水的比热容为4.2×103J/(kg•℃)。求
(1)水吸收的热量;
(2)电热水壶的加热效率。
解:(1)水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×103J/(kg•℃)×1kg×(100℃﹣20℃)=3.36×105J;
(2)电热水壶消耗的电能:W=Pt′=1000W×420s=4.2×105J,
电热水壶的加热效率:η=Q吸W×100%=3.36×105J4.2×105J×100%=80%。
答:(1)水吸收的热量为3.36×105J;
(2)电热水壶的加热效率为80%。
21.在“用天平和量筒测量盐水的密度”实验中:
(1)将天平放在水平桌面上,把游码移到零刻度线处,指针位置如图甲所示,应向 左 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,直至天平平衡。
(2)继续进行实验,记录数据
a.往烧杯中倒入适量盐水,测得烧杯和盐水的总质量m1为116g。
b.如图乙所示,把烧杯中部分盐水倒入量筒,读出量筒中盐水的体积V为40cm3。
c.如图丙所示,测出烧杯和剩余盐水的质量m2。
d.计算出盐水的密度ρ。
请在表格中的①②③位置处填写相应的数据。
烧杯和盐水的总质量m1/g
烧杯和剩余盐水的质量m2/g
量筒中盐水的质量m/g
量筒中盐水的体积V/cm3
盐水的密度ρ/g•cm﹣3
116
① 72
② 44
40
③ 1.1
(3)某小组在步骤b中不慎将少量盐水溅在量筒外面,这个小组测得的盐水密度会偏大还是偏小?
解:(1)天平放在水平桌面上,将游码移到零刻度线处,指针偏向分度盘的右侧,说明左盘轻,此时应该将平衡螺母向左移动,直到横梁平衡;
(2)由图丙知,烧杯和剩余盐水的总质量:m2=50g+20g+2g=72g,
量筒中盐水的质量m=m1﹣m2=116g﹣72g=44g,
盐水的密度为:
ρmV=44g40cm3=1.1g/cm3;
(3)如图乙所示,把烧杯中部分盐水倒入量筒时,若少量盐水溅在量筒外面,测得盐水的体积偏小,质量的测量值是准确,所以测得的密度值比真实值偏大。
答案:(1)左;(2)72;44;1.1;(3)大。
22.某同学猜想重力势能的大小与物体的质量和高度有关,在探究“重力势能的大小与高度是否有关”时,所用的实验器材有:金属球、尖桌腿的小桌、细沙和塑料盆。实验装置如图甲所示。
(1)该实验可以通过判断 小桌进入细沙的深度 来判断出金属球重力势能的大小。依据是:金属球对小桌 做功 越多,金属球具有的重力势能就越大。
(2)请设计出记录实验数据的表格,表中要有必要的信息。
(3)实验时,该同学发现:由于金属球的撞击点偏离桌面中央较大,使小桌倾斜较大,甚至被撞翻。于是他改进了实验装置,如图乙所示,较好地解决了这个问题。他的主要操作是:每次实验时,先拉起金属球,将沙面抹平; 使金属球在小桌中心的正上方 ;由静止开始释放金属球,观察实验现象。
解:(1)金属球质量一定时,金属球所处的位置越高,金属球的重力势能越大,金属球下落到小桌时动能越多,金属球对小桌做功越多,小桌进入细沙的深度越深。
(2)探究重力势能和高度的关系,保持物体的质量不变,改变物体的高度,表格中要记录物体不同的高度;
观察小桌进入细沙的深度,需要记录;
为了使实验结论具有普遍性,要进行多次实验。
由实验现象得到的实验结论也要记录,表格如下:
实验次数
金属球高度h/cm
小桌进入细沙的深度h’/cm
重力势能和高度关系
1
2
3
(3)为了防止小桌撞翻,使金属球在小桌中心的正上方,由静止自由释放,观察小桌进入细沙的深度。
答案:(1)小桌进入细沙的深度;做功;(2)如上表;(3)使金属球在小桌中心的正上方。
23.建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示。在匀速吊起重为4.8×103N的物体时,物体4s内上升了6m,在此过程中,拉力F为2×103N.求:
(1)起重机吊起重物过程中所做的有用功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)拉力F的功率。
解:
(1)起重机吊起重物过程中所做的有用功:
W有用=Gh=4.8×103N×6m=2.88×104J;
(2)由图知,n=3,拉力端移动距离s=3h=3×6m=18m,
拉力F做的总功:
W总=Fs=2×103N×18m=3.6×104J,
滑轮组的机械效率:
η=W有用W总=2.88×104J3.6×104J×100%=80%;
(3)拉力F的功率:
P=W总t=3.6×104J4s=9×103W。
答:(1)起重机吊起重物过程中所做的有用功为2.88×104J;
(2)滑轮组的机械效率为80%;
(3)拉力F的功率为9×103W。
24.物理课上,老师拿来一个额定电压为2.5V的小灯泡(额定功率约为1W),让同学们较精确的测出他的额定功率。除了小灯泡,老师还给了实验器材有:一个电源(电压约为3V),一块电流表(量程为0~0.6A,分度值为0.02A),2个阻值已知的定值电阻R1=2Ω,R2=5Ω,一个滑动变阻器,开关,导线若干,请你合理选用器材帮助同学设计一个实验方案,较精确测出小灯泡的额定功率。要求:
(1)画出实验电路并标出定值电阻的阻值和名称
(2)写出主要的实验步骤
(3)写出小灯泡的额定电功率的数学表达式(用已知量和测得量表示)
解:(1)根据P=UI,灯正常工作时的电流约为:IL=PLUL=1W2.5V=0.4A;
当电流表示数为:ULR=2.5VR时,灯两端的电压一定为2.5V,灯一定正常发光,若选用R1,则这个支路电流大小为2.5V2Ω=1.25A;超过电流表的量程,所以只能选用R2=5Ω的电阻;当移动滑片,电流表示数为2.5V5Ω=0.5A;与R2并联的灯两端的电压一定为2.5V,灯正常工作,因R2与灯并联后干路的电流(0.9A)大于电流表的量程,故设计成分别测量两个支路电流的电路;根据以上分析可画出符合要求的电路图
(2)①如上图连接电路,断开S1、S4,闭合S2、S3,移动变阻器的滑片,使电流表示数为0.5A;
②保持滑片的位置不动,断开S2、S3,闭合S1、S4,记下此时电流表的示数IL;
(3)在②中,因电路的连接关系没有改变,用电器两端的电压没有改变,通过定值电阻的电流仍为0.5A,灯两端的电压等于定值电阻R2两端的电压,灯的额定电流等于IL,灯的额定电功率
PL=ULIL=2.5V×IL。
答案:(1)见上图;
(2)①如上图连接电路,只闭合S1、S2,移动变阻器的滑片,使电流表示数为0.5A;
②保持滑片的位置不动,断开S2、闭合S3,记下此时电流表的示数IL;
(3)PL=2.5V×IL。
25.一底部带有出水口的柱形薄壁空容器放在水平桌面上,一个体积和质量均忽略不计的弹簧,其两端分别固定在容器底部和柱状物体底面的中心。现向容器中加入密度为ρ0的水,直到物体上表面与液面相平,此时弹簧长度与其没有发生形变时相比变化了l0,弹簧受力的大小为F0,如图所示。打开出水口,缓慢向外放水,当弹簧对物体作用力的大小与放水前相等时,关闭出水口,此时物体有23的体积浸在水中。求:
(1)物体受到的最大浮力和物体的重力;
(2)在整个放水的过程中,物体重力做的功。
解:(1)当物体浸没在水中时,所受浮力F浮1最大,此时物体在水中受到竖直向上的浮力,竖直向下的重力以及弹簧竖直向下的拉力三个力,则F浮1=G物+F0﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
当物体有23的体积浸在水中时,所受浮力为F浮2,此时物体在水中受到竖直向上的浮力,竖直向下的重力以及弹簧竖直向上的弹力三个力,则 F浮2=G物﹣F0﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
由①、②可得物体在水中受到的浮力的变化量为:ΔF浮=2F0,
根据阿基米德原理可得,物体在水中受到的浮力的变化量为:
ΔF浮=ρ0gΔV排=ρ0g(1−23)V物=13ρ0gV物,
物体受到的最大浮力为:F浮1=ρ0gV物=3ΔF浮=3×2F0=6F0;
由F浮1=G物+F0得,物体的重力为:G物=F浮1﹣F0=6F0﹣F0=5F0;
(2)由题意可知,物体向下移动的距离为2l0,
在整个放水的过程中,物体重力做的功为:
W=G物h=5F0×2l0=10F0l0。
答:(1)物体受到的最大浮力为6F0;物体的重力为5F0;
(2)在整个放水的过程中,物体重力做的功为10F0l0。
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