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广西各地市2022年中考物理真题分项汇编-05浮力
展开这是一份广西各地市2022年中考物理真题分项汇编-05浮力,共8页。试卷主要包含了单选题,填空题,实验题,计算题等内容,欢迎下载使用。
广西各地市2022年中考物理真题分项汇编-05浮力
一、单选题
1.(2022·广西贵港·统考中考真题)如图所示,水平桌面上放置两个相同的容器,甲中有一小物块悬浮于水中,乙中有一个小球漂浮在水面上,此时容器内水面高度相同。则下列说法正确的是( )
A.两个容器对桌面的压强关系:p甲<p乙
B.水对两个容器底部的压力关系:F甲>F乙
C.如果向甲中加入酒精并搅拌均匀,小物块受到的浮力变小
D.如果向乙中加入盐水并搅拌均匀,小球受到的浮力变大
2.(2022·广西玉林·统考中考真题)如图所示,新鲜鸡蛋沉在盛有纯水的容器底部,若要其上浮,可加(已知)( )
A.酒精 B.植物油 C.纯水 D.浓盐水
3.(2022·广西河池·统考中考真题)某同学用石块、细线、弹簧测力计、烧杯、水和食盐等器材,进行如图所示的实验探究。下列说法正确的是( )
A.石块在水中受到的浮力方向竖直向下
B.石块在水中受到的浮力大小为
C.石块浸没在水中时,排开水的体积为
D.丙图中盐水的密度为
4.(2022·广西·统考中考真题)在“天宫课堂”中,航天员王亚平展示了“浮力消失”的实验。在中国空间站微重力环境中,她用吸管把乒乓球轻轻压入水中,取出吸管后,观察到乒乓球静止不动,如图甲所示。在中国科技馆的同学们做了同样的实验,乒乓球却迅速上浮直至漂浮,如图乙所示。下列说法中正确的是( )
A.图甲中,乒乓球的质量为零
B.图甲中,水所受的重力几乎为零,因此“浮力消失”
C.图乙中,乒乓球上浮时所受的浮力小于所受的重力
D.图乙中,乒乓球上浮时水对容器底部的压强变大
二、填空题
5.(2022·广西桂林·统考中考真题)桂林山水素有“甲天下”之称,周末小林一家乘坐竹筏游览漓江,当他们登上竹筏时,竹筏浸入水中的体积增大,竹筏受到的浮力___________(选填“增大”、“减小”或“不变”);筏工向后撑竹竿使竹筏前进,这说明物体间力的作用是___________的。
6.(2022·广西河池·统考中考真题)把重为0.5N的鸡蛋放入盐水中,鸡蛋静止时如图所示,此时鸡蛋处于________(选填“漂浮”或“悬浮”)状态,它受到的浮力为________N。
7.(2022·广西百色·统考中考真题)用弹簧测力计悬挂重为5.4N的物体,放入水中,静止时弹簧测力计示数如图所示,则物体在水中受到的浮力为__________N,物体的体积为__________m3。(水=1.0×103kg/m3)
三、实验题
8.(2022·广西柳州·统考中考真题)小东学习了密度的有关知识后,做如下实验。
(1)小东在实验室里测量玻璃珠的密度。
①他将天平置于 ___________桌面,移动游码至标尺左端 ___________点,调节平衡螺母使横梁平衡;
②接着测量几个玻璃珠的质量,天平平衡时托盘中的砝码及游码的位置如图甲所示,则这些玻璃珠的质量为 ___________g;
③将这些玻璃珠放入量筒,量筒中水面变化如图乙所示,则玻璃珠的总体积为 ___________cm3,玻璃珠的密度为 ___________kg/m3;
④小东按规范操作完成了实验,才发现天平横梁因磨损出现的缺口如图丙中A处所示,那么玻璃珠质量的测量值 ___________(选填“大于”、“等于”或“小于”)真实值;
(2)小东回到家里,想要测量家里的空气密度,器材有:未充气的新皮球(如图丁,皮球壁厚度忽略不计),电子秤,打气筒(每次能打出一筒体积为V0的空气)。已知皮球充气后如图戊所示,内部气压大于大气压。方法如下:
i.用电子秤测出未充气的新皮球的质量m1;
ii.用打气筒给新皮球打入n筒空气后,皮球如图戊,用电子秤测出其质量m2;
iii.计算空气密度的表达式为ρ=___________;
由于空气浮力的影响,上述测量不够准确。仅用现有器材更准确地测量空气密度,需要增加一个步骤:___________;
用你增加步骤中测得的物理量及已测得的物理量计算空气密度,表达式为ρ'=___________。
9.(2022·广西·统考中考真题)实验小组的同学利用学过的物理知识测定一块吊坠的密度。
(1)把天平放在水平桌面上,将游码调到标尺左端______处时,发现指针偏向分度盘的左侧,此时应向______调节平衡螺母,使横梁平衡;
(2)将吊坠放在天平左盘中,向右盘中加砝码并调节游码直到横梁平衡。此时,右盘中的砝码和游码的位置如图甲所示,则吊坠的质量是______g;
(3)往量筒中倒入50mL水,将吊坠浸没在水中,液面位置如图乙所示,则吊坠的密度是______;
(4)整理实验器材时发现,使用的砝码有磨损,则测得的密度值偏______;
(5)实验小组讨论后,不用砝码,只利用天平、两个相同的烧杯、量筒和水也能测出吊坠的密度。请将实验步骤补充完整。
①在两个烧杯中倒入等量的水,分别放在已调平衡的天平的左右盘中如图丙所示;
②将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中(不碰烧杯底),用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡,记下加水的体积为,如图丁所示;
③___________,用量筒继续向右盘的烧杯中加水,直到横梁平衡,并记下再次加入水的体积为;
④吊坠密度的表达式为______。(用、、表示)
四、计算题
10.(2022·广西梧州·统考中考真题)如图甲所示,一弹簧下端固定在容器的底部,上端与一个重为20N的正方体相连,此时水的深度为0.2m,弹簧的伸长量为4cm。在弹性限度内,弹簧产生的弹力F与其伸长量x之间的关系如图乙所示。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)正方体的质量;
(2)水对容器底部的压强;
(3)正方体浸在水中的体积。
11.(2022·广西柳州·统考中考真题)如图为某自动冲水装置的示意图,水箱内有一个圆柱浮筒A,其重为GA=4N,底面积为S1=0.02m2,高度为H=0.16m。一个重力及厚度不计、面积为S2=0.01m2的圆形盖片B盖住出水口并紧密贴合。A和B用质量不计、长为l=0.08m的轻质细杆相连。初始时,A的一部分浸入水中,轻杆对A、B没有力的作用。水的密度为ρ=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)求A所受浮力的大小F浮。
(2)求A浸入水的深度h1。
(3)开始注水后轻杆受力,且杆对A和B的拉力大小相等。当水面升高到某位置时,B刚好被拉起使水箱排水,求此时杆对B的拉力大小F。
(4)水箱开始排水时,进水管停止注水。为增大一次的排水量,有人做如下改进:仅增大B的面积为S2'=0.012m2试通过计算说明该方案是否可行?若可行,算出一次的排水量。(水箱底面积S=0.22m2供选用)
12.(2022·广西贵港·统考中考真题)如图所示,水平地面上放置一个底面积为0.03m2薄壁圆柱形容器,容器侧面靠近底部有一控制出水的阀门K。边长为0.1m的正方体木块A体积的浸入水中,下方用细线TB系有重为3N的合金球B,B的体积是A体积的0.1倍。木块A上方的悬线TA能承受的最大拉力为5N,此时悬线TA处于松弛状态。(容器内的水足够深,不计细线的体积和质量,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)求:
(1)木块A受到的浮力大小;
(2)细线TB对合金球B的拉力大小;
(3)打开阀门K使水缓慢流出,当悬线TA断裂的一瞬间关闭阀门K,此时木块A排开水的体积为多少?
(4)若在悬线TA断裂的一瞬间关闭阀门K同时剪断细线TB,待木块A再次静止漂浮时,与悬线TA断裂的瞬间相比,容器底受到水的压强改变了多少?
13.(2022·广西玉林·统考中考真题)如图所示,一个底面积为200cm2的溢水杯放在水平桌面上,溢水口离其底部距离为20cm。已知弹簧原长为10cm,且弹簧每受1N的作用力其长度变化1cm。现将弹簧与底面积为100cm2的实心长方体A和溢水杯底部相连,此时弹簧被压缩,其弹力为2N;向溢水杯加水,当水深为16cm时,A刚好有一半浸入水中,此时弹簧长为12cm;继续向溢水杯加水,直至弹簧所受的弹力不再发生变化(在弹性限度内)。不计弹簧的重力、体积及其所受的浮力,g取10N/kg,。求:
(1)A的重力;
(2)A的一半浸入水中时A所受的浮力;
(3)A的密度;
(4)A的一半浸入水中与弹簧不再发生变化,溢水杯对桌面压强的变化量。
14.(2022·广西贺州·统考中考真题)如图所示,水平桌面上放置下端用毛细管连通的A、B两容器,底面积分别为100cm2和150cm2。阀门K打开前,A容器内竖直放置一底面积为50cm2、高为0.2m的长方体物块,物块对A容器底部的压强为pA,B容器内盛有0.2m深的水。求:
(1)阀门K打开前,水对B容器底部的压强pB;
(2)阀门K打开前,当pB=2pA时,物块的密度;
(3)阀门K打开后,水从B容器进入A容器,刚好使物块漂浮时,水进入A容器中的深度。
15.(2022·广西·统考中考真题)某学习小组在完成压强知识的学习后,为深入了解压强的变化情况,将实心柱体甲和盛满水的薄壁轻质容器乙放置在水平地面上,如图所示,其中甲、乙底面积分别为2S、S,水的质量为m,D点距水面0.1m,。将甲沿虚线切出一质量为的小物块(不吸水)放入乙中,小物块有四分之一的体积露出水面。
(1)求D处水的压强;
(2)求甲的密度;
(3)现有A、B、C三物体,相关信息如下表所示。
物体
A
B
C
密度
体积
2V
0.5V
2V
若要选择其中一个先后放在甲剩余部分的上部和放入乙中(均可浸没),使乙对地面的压强变化量大于甲剩余部分对地面的压强变化量,且乙对地面的压强p最大。请分析说明所选物体的理由,并计算出p的最大值。(结果用题中字母表示)
16.(2022·广西贺州·统考中考真题)贺州市水利资源丰富,小明设计了如图甲所示的水文站测量桂江水位的原理图。电源电压U=3V,定电阻R0=10Ω,滑动变阻器R长20cm,最大阻值20Ω。且滑动变阻器的阻值随滑片P从最上端C位置移动到最下端D位置的过程中均匀变化(滑片P移动过程中摩擦不计)。弹簧下端悬挂一重为50N的物体AB,其底面积为0.01m2、长为0.3m。弹簧伸长量与它受到拉力的关系如图乙所示(不计弹簧质量,连接弹簧两端的绝缘细绳不可伸长)。求:
(1)当物体AB上表面与水面相平时,物体AB受到的浮力大小;
(2)当水面从物体AB的上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面的过程中,弹簧伸长了多少cm?
(3)闭合开关S后,当水面在物体AB上表面时,滑片刚好在滑动变阻器R的最上端C位置,水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面时,电压表的示数是多少?
参考答案:
1.C
【详解】A.甲容器对桌面的压力为
F甲=G水+G杯+G物块
乙容器对桌面的压力为
F乙=G水+G杯+G小球
物块悬浮,所以
F物块浮=G物块=G物块排
小球漂浮,所以
F小球浮=G小球=G小球排
因为容器内水面高度相同,且底面积相同,所以p甲=p乙,故A错误;
B.由题意可知,水的密度ρ和深度h都相同,根据p=ρgh可得,水对两个容器底部的压强关系为p甲=p乙,根据F=pS可得,水对容器底部的压力关系为F甲=F乙,故B错误;
C.物块悬浮在甲容器中,ρ物块=ρ水,如果向甲容器中加入酒精,则液体密度减小, 由
F浮= pgV排可知,物块受到的浮力变小,故C正确;
D.小球漂浮在乙容器中,向乙容器中加入盐水,液体密度增大,小球仍然漂浮在液面上,那么小球受到的浮力等于自身的重力,小球的重力没变,小球受到的浮力不变,故D错误。
故选C。
2.D
【详解】A.向杯中加酒精,只能使杯内水的密度减小,使鸡蛋受到的浮力减小,不能使鸡蛋上浮,故A不符合题意;
B.向杯中加植物油,植物油不溶于水,不会改变水的密度,不能增大鸡蛋受到的浮力,不能使鸡蛋上浮,故B不符合题意;
C.向杯内加水、不会改变水的密度,不能增大鸡蛋受到的浮力,不能使鸡蛋上浮,故C不符合题意;
D.向杯中加盐,盐溶解后,使水的密度增大,在鸡蛋排开水的体积不变的情况下,由知道,鸡蛋受到的浮力增大,当受到的浮力大于鸡蛋重时,鸡蛋将上浮,故D符合题意。
故选D。
3.B
【详解】A.石块浸没在水中后,弹簧测力计对石块的拉力变小了,说明石块受到竖直向上的浮力,故A错误;
B.由图甲可知,物体的重力G=2N,由图乙可知,石块浸没在水中时弹簧测力计的示数,则石块在水中受到的浮力为
故B正确;
C.石块浸没在水中时,根据阿基米德原理可知,排开水的体积为
故C错误;
D.物体的重力G=2N,由图丙可知,石块浸没在盐水中时弹簧测力计的示数,则石块在盐水中受到的浮力为
根据阿基米德原理可知,盐水的密度为
故D错误。
故选B。
4.B
【详解】A.质量是物体所含物质的多少,跟物体所处的位置无关,所以乒乓球在太空时的质量不变,故A错误;
B.在微重力的环境下,水受到的重力几乎为零,由于此时乒乓球静止不动,即处于平衡状态,所以此时乒乓球所受浮力等于重力,也几乎为零,即浮力消失,故B正确;
C.由题意可知,乒乓球迅速上浮,说明乒乓球所受的合外力不为零,且方向向上,即此时乒乓球所受浮力大于其所受重力,故C错误;
D.乒乓球在上浮过程中,还没露出水面前,V排不变,即此时容器内液面的高度不变,根据液压公式可知,此时水对容器底部的压强不变;当乒乓球逐渐露出水面后,V排变小,即此时容器内液面的高度下降,根据液压公式可知,此时水对容器底部的压强变小,故D错误。
故选B。
5. 增大 相互的
【详解】[1]竹筏在水面上处于漂浮状态,所受浮力等于重力,当他们登上竹筏时,竹筏浸入水中的体积增大,总重力增大,则竹筏受到的浮力增大。
[2]当筏工向后撑竹竿,因为力的作用是相互的,竹竿会给筏工向前的力使竹筏前进。
6. 悬浮 0.5
【详解】[1][2]鸡蛋完全浸没在水中,没有碰到容器底,在水中保持静止,所以处于悬浮状态;此时鸡蛋受到平衡力的作用,鸡蛋受到的浮力等于鸡蛋的重力,即
7. 2
【详解】[1]由题意可得,物体静止,即处于平衡状态,物体在竖直方向上受到竖直向下的重力,竖直向上的浮力和拉力,这三个力的合力为0,所以可得
[2]由图可知,物体处于浸没状态,即V物=V排,所以根据公式可得,物体的体积为
8. 水平 0刻度 26.2 10 等于 测出篮球的体积V1
【详解】(1)[1][2]天平使用前要放在水平桌面上,将游码移动到0刻度处,然后进行调平衡。
[3] 天平平衡时托盘中的砝码及游码的位置如图甲所示,根据天平的使用方法,物体质量等与砝码质量加上游码指示的刻度数,即25g加1.2g,玻璃珠质量为。
[4][5] 将这些玻璃珠放入量筒,量筒中水面变化如图乙所示,即玻璃珠的体积为
故玻璃珠的密度为
[6] 小东按规范操作完成了实验,也就是说天平在使用前是调过平衡的,所以测量出的质量不会受到影响。
(2)[7]由题意知空气的体积为
空气的质量为
根据密度公式
[8][9]由于篮球受到空气浮力的影响,故可以先测量出篮球的体积V1,故有下式关系
故可得
9. 零刻度线 右 32.2 大 将吊坠直接放在左盘烧杯的水中
【详解】(1)[1][2]根据托盘天平的使用规则可知,首先把天平放在水平桌面上,然后将游码调到标尺左端零刻度线处,若发现指针偏向分度盘的左侧,说明左侧较重,所以把平衡螺母向右调节,才能使天平平衡。
(2)[3]根据托盘天平的读数规则可知,左盘上物体的质量等于右盘砝码的质量与标尺上游码所表示的示数之和,所以吊坠的质量为
m=20g+10g+2.2g=32.2g
(3)[4]由图可知,该量筒的分度值为2mL,根据液面所在的位置可知,此时量筒的示数为64mL,由题意可知,吊坠的体积等于量筒中水增加的体积,即吊坠的体积为
V=64mL-50mL=14mL=14cm3
根据密度公式可得,该吊坠的密度为
(4)[5]使用的砝码有磨损,会导致测量的质量偏大,根据可知,测得的密度值偏大。
(5)[6][7]天平是一个等臂杠杆,将拴着细线的吊坠浸没在左盘烧杯的水中(不碰烧杯底),用量筒向右盘的烧杯中加水到A处时横梁平衡,记下加水的体积为, 此时右侧增加的水的重力等于右侧吊坠所受到的浮力,即,可得
所以此时V排=V1,又因为吊坠在水中处于浸没状态,所以
V吊坠=V排=V1
将吊坠直接放在左盘烧杯的水中,用量筒继续向右盘的烧杯中加水,直到横梁平衡,并记下再次加入水的体积为,此时天平两侧的重力大小相等,所以右侧增加的水的重力等于吊坠的重力,即可得吊坠的重力为
所以吊坠的质量为
根据密度公式可得,该吊坠的密度为
10.(1)2kg;(2);(3)
【详解】解:(1)正方体的质量
(2)水对容器底部的压强
(3)由图乙,当弹簧的伸长量为4cm时,弹簧产生的弹力F为8N,则正方体所受的浮力
正方体浸在水中的体积
答:(1)正方体的质量为2kg;
(2)水对容器底部的压强为;
(3)正方体浸在水中的体积为。
11.(1)4N;(2)0.02m;(3)20N;(4)见解析
【详解】解:(1)由于轻杆对A没有力的作用,此时浮筒A漂浮在水中,A在竖直方向受到重力以及浮力的作用,是一对平衡力,大小相等,故A所受浮力的大小为
(2)根据阿基米德原理可知,圆筒A排开水的体积即为圆筒A浸入在水中的体积,故有
所以圆筒A浸入在水中的体积为
由V=sh可得,A浸入水的深度h1为
(3)当水面升高到某位置时,B刚好被拉起使水箱排水,设此时的水深为h2,B在竖直方向受到水的压力F水B以及杆对它的拉力F,则有
①
此时B受到水的压强为
则B受到水的压力为
②
此时A受到浮力、重力和杆对它的拉力F,受力分析可有
③
根据阿基米德原理,此时A受到的浮力为
④
由①②③④解得
h2=0.2m,F=20N
(4)改进前,初始时水的深度为
那么,改进前一次的排水量为
改进后,假设当水面升高到某位置时,B刚好被拉起使水箱排水,设此时的水深为,B在竖直方向受到水的压力以及杆对它的拉力,则有
⑤
此时B受到水的压强为
则B受到水的压力为
⑥
此时A受到浮力、重力和杆对它的拉力,受力分析可有
⑦
根据阿基米德原理,此时A受到的浮力为
⑧
由⑤⑥⑦⑧解得,
因为
此时,浮筒A是完全浸没在水中,计算出来水对B的压力为,即杆的拉力为30N时,B才会被提起。因为此时A浸没在水中,根据阿基米德原理,A受到的浮力为
杆对A的拉力
因此,改进后杆对B的拉力不足以使得B起来,故该方案不可行。
答:(1)A所受浮力的大小F浮为4N;
(2)求A浸入水的深度h1为0.02m;
(3)此时杆对B的拉力大小F为20N;
(4)该方案不可行。
12.(1)9N(2)(3)(4)
【详解】解:(1)由题意知A物体的体积为
此时A物体浸没在水中的体积为
根据阿基米德原理可知此时物体A受到浮力为
(2)物体B的重力为,B物体的体积为A物体体积的0.1倍
由于物体B完全浸没在水中故
根据阿基米德原理可得B物体在水中受到的浮力为
对物体B进行受力分析,受到一个向上TB对合金球B的拉力,一个自身的重力3N,还有一个向上的浮力1N,在这3个力的作用下物体B处于平衡,故有以下关系
所以
(3)由于B受到一个向上TB的拉力,所以B对A也有一个向下大小为TB的拉力2N。对A进行分析,A受到一个向上大小为9N的浮力,受到一个自身的重力GA,还受到一个向下的大小为2N的拉力,此时A处于平衡状态,故有关系式
所以,当悬线TA断裂的一瞬间时,对A进行分析,此时A受到自身重力7N,受到B对A的拉力2N,受到向上的拉力TA(由题意知绳子断掉时,TA为5N),受到向上浮力,故有如下关系式
故此时
根据阿基米德原理
故
(4)若悬线TA断裂的一瞬间关闭阀门K同时剪断细线TB,对A进行分析,此时A受到竖直向下重力7N,竖直向上浮力7N,故根据阿基米德原理有下式
则
由于容器底面积,根据液面高度变化量
故
所以压强的变化量为
答:(1)木块A受到的浮力大小为9N;
(2)细线TB对合金球B的拉力大小为;
(3)打开阀门K使水缓慢流出,当悬线TA断裂的一瞬间关闭阀门K,此时木块A排开水的体积为;
(4)容器底受到水的压强改变了。
13.(1)2N;(2)4N;(3)0.25×103kg/m3;(4)300Pa
【详解】解:(1)没有加水时,A受到竖直向下的重力和弹簧对A竖直向上的弹力,重力和弹力是平衡力,由二力平衡条件可知,A的重力
G=F0=2N
(2)A刚好有一半浸入水中,此时弹簧长为12cm,由题意可知,此时弹簧被拉伸,对A产生的弹力为对A竖直向下拉力,由题意可知,当弹簧长为12cm时,弹簧的拉力
F1=(12cm-10cm)×1N/cm=2N
此时A受到竖直向下的重力、拉力和竖直向上的浮力,由力的平衡条件可知,A的一半浸入水中时受到的浮力
F浮=G+F1=2N+2N=4N
(3)A刚好有一半浸入水中时排开水的体积
A的体积
V=2V排=2×4×10-4m3=8×10-4m3=800cm3
A的密度
(4)A的高度
A刚好有一半浸入水中时,溢水杯中水的体积
此时溢水杯中水的重力
G水1=m水1g=ρ水V水1g=1.0×103kg/m3×10N/kg×2800×10-6m3=28N
由阿基米德原理原理可知,当A浸没后A受到的浮力不再发生变化,由力的平衡条件可知,此时弹簧的弹力不再发生变化,A浸没时受到的浮力
F浮没=2F浮=2×4N=8N
由力的平衡条件可知,此时弹簧对A的拉力
F=F浮没-G=8N-2N=6N
由题意可知,此时弹簧的长度
则此时水面的高度
h=L2+hA=16cm+8cm=24cm>20cm
故弹簧不再发生变化时,A不会浸没,因此弹簧不再发生变化时,溢水杯中的到达溢口,即当溢水杯最后的水溢出后,弹簧测力计的示数不再发生变化,设此时A浸在水中的深度为Lcm,则A排开水的体积
V排1=100cm2×Lcm=100Lcm3
此时A受到的浮力
F浮1=ρ水gV排1=1.0×103kg/m3×10N/kg×100L×10-6m3=LN
此时弹簧对A的拉力
F2=(20cm-Lcm-10cm)×1N/cm=(10cm-Lcm)×1N/cm=(10-L)N
由力的平衡条件有
F浮1=G+F2
LN=2N+(10-L)N
解得L=6,即弹簧测力计的示数不再发生变化时,A浸在水中的深度为6cm,此时溢水杯中水的体积
V水2=200cm2×20cm-100cm2×6cm=3400cm3
溢水杯中水的重力
G水2=m水2g=ρ水V水2g=1.0×103kg/m3×10N/kg×3400×10-6m3=34N
因为溢水杯对水平桌面的压力大小等于溢水杯、水和A的重力之和,加水前后溢水杯的重力、A的重力均没有发生变化,因此溢水杯对桌面压力的变化量
ΔF=G水2-G水1=34N-28N=6N
则溢水杯对桌面压强的变化量
答:(1)A的重力为2N;
(2)A的一半浸入水中时A所受的浮力为4N;
(3)A的密度为0.25×103kg/m3;
(4)A的一半浸入水中与弹簧不再发生变化,溢水杯对桌面压强的变化量为300Pa。
14.(1)2×103Pa;(2)0.5×103kg/m3;(3)0.1m
【详解】解:(1)阀门K打开前,B容器内盛有0.2m深的水,故水对B容器底部的压强
(2)阀门K打开前,pA就是物块对容器底的压强,当pB=2pA时,物块对容器A产生的压强为
由得物块密度为
(3)物块体积为
V物=S物h物=50×10-4m2×0.2m=1×10-3m3
由得物块质量为
物块重力为
G物=m物g=0.5kg×10N/kg=5N
阀门K打开后,水从B容器进入A容器,当物块刚好漂浮时,根据物体的浮沉条件,则物块受到的浮力为
F浮=G物=5N
由F浮=ρ水gV排得排开水的体积为
则进入A容器中水的深度为
答:(1)阀门K打开前,水对B容器底部的压强为2×103Pa;
(2)阀门K打开前,当pB=2pA时,物块的密度为0.5×103kg/m3;
(3)阀门K打开后,水从B容器进入A容器,刚好使物块漂浮时,水进入A容器中的深度为0.1m。
15.(1)1000Pa;(2);(3)
【详解】解:(1)D处水的压强
(2)甲沿虚线切出一质量为的小物块(不吸水)放入乙中,甲漂浮,漂浮时,浮力等于物体的重力,故小物块的浮力为
小物块有四分之一的体积露出水面,说明排开液体的体积为
则此时的浮力为
经整理可知
可得
(3)由于三个物体放入乙中,都浸没在水中,有部分水会溢出,乙对地面的压强为
要是乙对地面的压强最大,则需要物体的总重力最大,则放入A时增加的总重力为加入的物体的重力减去排开同样体积的水的重力
放入B时增加的总重力为加入的物体的重力减去排开同样体积的水的重力
放入C时增加的总重力为加入的物体的重力减去排开同样体积的水的重力
由上可知放入C物体时增加的重力最大,故将C放入水中,若将C放入剩余的甲上,甲上面增加的压力为C物体的重力
甲剩余部分对地面增大的压强为
乙对地面的增大的压强为
乙对地面的压强p最大为
此时也满足乙对地面的压强变化量大于甲剩余部分对地面的压强变化量。
答:(1)D处水的压强为1000Pa;
(2)甲的密度为;
(3)p的最大值为。
16.(1)30N;(2)15cm;(3)1V
【详解】解:(1)当物体AB上表面与水面相平时,物体AB刚好浸没水中,故
物体AB所受浮力
(2)水面与物体AB上表面相平时,弹簧对物体的拉力
水面下降至与物体AB下表面相平时,弹簧对物体的拉力
水面从物体AB上表面逐渐下降至与下表面相平过程中,弹簧拉力的变化量
由乙图可知
物体刚好离开水面时
得弹簧伸长的长度
(3)水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面相平时,弹簧伸长15cm,即滑片下移15cm,接入电路的电阻变化量
此时滑动变阻器接入电路中的电阻为
R′与R0串联,R′的电流为
电压表的示数为
答:(1)当物体AB上表面与水面相平时,物体AB受到的浮力是30N;
(2)当水面从物体AB的上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面的过程中,弹簧伸长了15cm;
(3)闭合开关S后,当水面从物体AB上表面逐渐下降至下表面刚好离开水面时,电压表的示数是1V。
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