某同学想测量一种液体的密度。他将适量的待测液体加入到圆柱形平底玻璃容器里,然后一起缓慢放入盛有水的水槽中。当容器下表面所处的深度 时,容器处于直立漂浮状态,如图 所示。已知容器的底面积 , , 取 。
(1)求水对容器下表面的压强;
(2)求容器受到的浮力;
(3)从容器中取出 的液体后,当容器下表面所处的深度 时,容器又处于直立漂浮状态,如图 所示。求液体的密度。
一弹簧测力计下挂一圆柱体,将圆柱体从盛有水的烧杯上方离水面某一高度处缓缓下降,然后将其逐渐浸入水中,如图已给出整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的实验图象,圆柱体在刚浸没时下表面受到的液体压强是 Pa,圆柱体的密度为 kg/m3。
LED灯是一种新型的环保节能灯,小梦为了探究LED灯与家用普通白炽灯、普通节能灯的发光效率,他用如图所示的装置进行了实验 (其中R0为光敏电阻,其电阻值与光照强度成反比)其实验步骤如下:
①先把“220V 15W”的普通白炽灯接入灯座,通过调整,使灯泡与温度计的玻璃泡距离约为2cm,灯泡与光敏电阻的距离约为30cm,闭合并关,通电10min,分别读出温度计和电流表的示数,并填入下表。
灯泡类型 |
盒内初温 |
盒内末温 |
电流表示数 |
白炽灯 |
20℃ |
78℃ |
6mA |
普通节能灯 |
20℃ |
50℃ |
15 mA |
LED灯 |
20℃ |
35℃ |
60 mA |
②接着分别把规格相同的普通节能灯和LED灯接入灯座,重复上述实验。根据小梦的探究,请同答:
(1)电能转化为内能最多的灯是 ,这是通过观察 来比较的。
(2)电锥转化为光能最多的灯是 ,这是通过观察 来比较的。
(3)LED灯的发光效率较 ;(填“高”.或“低”).
(4)综合分析表中数据可知,15W的LED灯的发光亮度与 W的白炽灯发光亮度相当。
利用轮船上的电动机和缆绳从水库底竖直打捞出一长方体物体,下图P-t图像中表示了电动机输出的机械功率P与物体上升时间t的关系。已知0~80s时间内,物体始终以的速度匀速上升,当时,物体底部恰好平稳的放在轮船的水平甲板上。已知电动机的电压是200V,物体上升过程中的摩擦阻力不计,g取10N/kg。求:
(1)湖水的深度h1,甲板离水面距离h2 。
(2)物体的质量m,长度,体积V 。
(3)若电动机电能转换为机械能的效率为80%,求在0~50s内,电动机线圈中电流的大小。
如图所示,两根完全相同的轻细弹簧,原长均为L0=20cm,甲图中长方体木块被弹簧拉着浸没在水中,乙图中长方体石块被弹簧拉着浸没在水中。木块和石块体积相同,木块和石块静止时两弹簧长度均为L=30cm。已知,木块重力G木=10N,水和木块密度关系ρ水=2ρ木,ρ水=1×103kg/m3(忽略弹簧所受浮力)。
(1)求甲图中木块所受浮力;
(2)若弹簧的弹力满足规律:F=k(L﹣L0),求k值(包括数值和单位);
(3)求石块的密度。
如图所示,均匀圆柱体甲和盛有液体乙的圆柱形容器放置在水平面上,甲、乙质量相等,现沿水平方向切去部分甲的厚度等于从容器中抽出部分乙的高度,则关于甲、乙剩余部分体积V甲'和V乙'、质量m甲'和m乙',以及甲剩余部分对水平面压强P甲'和乙剩余部分对容器底压强P乙'的关系,下列说法中正确的是
A.P甲'一定大于P乙' |
B.P甲'可能等于P乙' |
C.m甲'可能等于m乙' |
D.V甲'可能大于V乙' |
小青和小红都想测量某种液体的密度。
(1)小青的方法是:首先将天平放在水平桌面上,并将游码移至标尺的零刻度线处,发现指针偏向分度盘中央刻度线左侧,她应向______(选填“左”或“右”)侧调节平衡螺母,直至指针指在分度盘中央刻度线。
收集数据:
①向瓶中倒入适量液体,用天平测出瓶和液体的总质量m1=________g,如图甲所示;
②将瓶中的部分液体倒入量筒中,用天平测出瓶和剩余液体的质量m2,如图乙所示;
③用量筒测出倒入液体的体积V=_________mL,图丙所示。
由以上数据可以得到液体的密度ρ液=__________g/cm3。(写出具体数值)
(2)小红用水、石块(密度大于被测液体密度)、烧杯、弹簧测力计也测到了该液体的密度,如图所示(ρ水为已知):
①用细线系住石块,并挂在弹簧测力计下,测得其重力为G,如图甲所示;
②用弹簧测力计拉住石块使其浸没在水中,测得拉力为F1,如图乙所示;
③用弹簧测力计拉住石块使其_______在待测液体中,测得拉力为F2。
由以上数据可以得出液体密度的表达式ρ液=__________________,石块密度的表达式ρ石=_______________(用本次实验收集到的物理量表达,水的密度用ρ水表达)。
(3)从实验操作的简单、方便这个角度来看_________(选填:“小青”或“小红”)的方法更好。
已知一根质量分布均匀的圆柱体木料质量为 ,体积为 。问:
(1)此木料的密度为多少?
(2)如图所示,甲、乙两人分别在 点和 点共同扛起此木料并恰好水平,其中 , 为木料的中点。求此时乙对木料的作用力大小。
(3)若在(2)中当乙的作用点从 点向 点靠近时,请列式分析此过程中甲对木料作用力大小变化情况。
水平桌面上有一底面积为 的圆柱形薄壁容器,容器内装有一定质量的水。将底面积为 、高为 的柱形杯装满水后(杯子材料质地均匀),竖直放入水中,静止后容器中水的深度为 ,如图1所示;再将杯中的水全部倒入容器内,把空杯子竖直正立放入水中,待杯子自由静止后,杯底与容器底刚好接触,且杯子对容器底的压力为零,容器中水的深度为 ,如图2所示。已知水的密度为 。求:
(1)空杯子的质量;
(2)该杯子材料的密度。
如图所示,质量为10kg,底面积为500cm 2的圆柱体A放在水平面上。一薄壁圆柱形容器B也置于水平面上,该容器足够高,底面积为200cm 2,内盛有8kg的水。若将一物体M分别放在圆柱体A上表面的中央和浸没在容器B的水中时,圆柱体A对水平面的压强变化量和水对容器B底部压强的变化量相等(g取10N/kg,ρ 水=1.0×10³kg/m³),则( )
A. |
未放上物体M时,圆柱体A对水平地面的压强为2×10 5Pa |
B. |
容器B内水的体积为0.08m³ |
C. |
物体M的密度为2.5×10³kg/m³ |
D. |
物体M未放入容器B时,容器B底部受到的水的压强为4×10 4Pa |
如图甲是西南大学校内的一座塑像,其基座结构类似于图乙和丙的模型。若 、 是质量分布均匀地正方体物块,其边长分别是 、 ,密度之比 .将 放在水平地面上, 放在 的上面, 对水平地面的压强为 (如图乙)。求:
(1)图乙中,物块 对地面的压力;
(2)物块 的密度;
(3)若将物块 放在水平地面上, 放在 的上面(如图丙),要使 对地面的压强为 ,应将物块 沿竖直方向切去几分之几。
如图所示,水平桌面上放置一圆柱形容器,其内底面积为 ,容器侧面靠近底部的位置有一个由阀门 控制的出水口,物体 是边长为 的正方体,用不可伸长的轻质细线悬挂放入水中静止,此时有 的体积露出水面,细线受到的拉力为 ,容器中水深为 。已知,细线能承受的最大拉力为 ,细线断裂后物体 下落过程不翻转,物体 不吸水, 取 。
(1)求物体 的密度;
(2)打开阀门 ,使水缓慢流出,问放出大于多少 水时细线刚好断裂?
(3)细线断裂后立即关闭阀门 ,关闭阀门 时水流损失不计,物体 下落到容器底部稳定后,求水对容器底部的压强;
(4)从细线断裂到物体 下落到容器底部的过程中,求重力对物体 所做的功。
正方体塑料块A边长lA=0.1m,它所受的重力GA=6N.另一圆柱体B高hB=0.1m,底面积SB=5×10﹣3m2,它的密度ρB=1.6×103kg/m3.已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,取g=10N/kg。
(1)圆柱体B所受的重力是多少?
(2)将塑料块A浸没在水中,通过计算说明释放后它上浮还是下沉?
(3)如图所示,将圆柱体B置于塑料块A正上方,放入一个水平放置的水槽中,向水槽缓慢注水,请写出塑料块A对水槽底部的压强p。
如图所示,在抄袭发电与海水淡化模拟系统内,A为模拟海洋,B为人工水库,D和C分别为储水池,B中的海水经虹吸管利用虹吸现象吸到FE后流入C池。
(1)阳光照射到由吸热储水材料构成的EF上产生大量水蒸气,水蒸气上升遇到温度较低的透明板GH凝聚成水滴经水管流到D中。则 池中是淡水;在此过程中发生了 、 物态变化。
(2)在B、C和D中不同类型水的密度分别是ρ1、ρ2、ρ3之间的大小关系是 。
(3)若B中共有质量为m的海水被虹吸管吸走,除经虹吸管吸进C中质量为m1的水以外,其余的水全部被阳光蒸发,经水管流入D中的水质量为m2,则蒸发的水转化为D水池中的转化率是多少?
(4)B是半径为r的圆柱体,早晚海水涨潮时最高水面距进、出水口的高度差是h,若水轮发电机把海水所做的功转化为电能的效率为η,每天发电量是多少?