如图所示,弹簧测力计下面挂一实心圆柱休,将圆柱体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行),使其逐渐浸没入水中某一深度处。右图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系的数据图象。已知ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg。
求:(1)圆柱体的重力。
(2)圆柱体浸没时受到的浮力。
(3)圆柱体的密度。
(4)圆柱体在刚浸没时下表面受到的水的压强。
据报道,我市某水库库底是一座旧城遗址,目前正在进行试探性发掘和打捞.某次试探性打捞作业时,用绳子将实心物体从水面下12m 深处沿竖直方向匀速提升到离水面1.5m深处的过程所用时间为42s,拉力F做功的功率为90W.当物体被拉到有4/5的体积露出水面时,让其静止,此时绳子的拉力F'=520N.不计绳子的重力和水的阻力.(水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g="10N/kg" )
求:(1)物体从水面下12m深处匀速上升到离水面1.5m深处的过程中,物体匀速运动的速度v;
(2)物体在水面下方匀速上升过程中绳子的拉力F;
(3)物体浸没在水中时所受的浮力F浮;
(4)物体的密度ρ物.
小明为了测定一个正方体木块和牛奶的密度,设计了如下实验方案.
(1)根据密度公式ρ= m/V,为了测定木块的密度,小明先用托盘天平测量木块的质量m.在测量之前,小明已经调节好了天平的横梁平衡,在测量质量的过程中,小明看到指针在中央两侧摆动,摆动的幅度如图1,他调节的方法是 .
(2)测量正方体木块的边长L0,如图2是小明测量木块边长的情形,则木块的边长是 cm.
(3)接下来测量牛奶的密度.小明向杯子中装入适量牛奶,然后将木块轻轻放在牛奶中,使之浮在牛奶表面,接着取出木块,根据木块表面留下的奶渍的痕迹,用刻度尺量出木块浸入牛奶中的深度L,则牛奶的密度为 (用m,L0和L表示).
(4)对木块施加力的作用,使它缓缓下降至图3中虚线位置,在下降的过程中,令木块下表面到液面的深度为h,木块下表面受到的液体压强为p,则p与h的关系图象正确的是 .
A. | B. |
C. | D. |
图甲是某工厂的水平传送带上产品运输及计数器的示意图。S为激光光源,能连续发射粗细忽略不计的激光束;R为光敏电阻,当有激光照射时,其阻值较小,无激光照射时,其阻值较大。每当水平传送带上的产品和传送带一起匀速通过S与R之间时,射向光敏电阻的激光被产品挡住,通过电压表测出光敏电阻R两端电压随时间变化的规律如图乙所示。已知计数器的电源电压为3V,保护电阻R0=200Ω。若水平传送带上的产品均是边长a=0.lm、质量m=2.5kg的实心正方体,求:
(l)产品的密度;
(2)产品对传送带的压强;
(3)传送带传输产品的速度;
(4)计数器工作1min,光敏电阻R在有激光照射时消耗的电能。
叶子姐姐买了一瓶饮料,她想知道饮料的密度。但身边只有一根弹簧、一个重为G0的小桶、一把刻度尺、水。已知:在弹性限度内弹簧的伸长与所受的拉力成正比,请你帮她测出这种饮料的密度。要求:
⑴写出测量的步骤(以上配图说明,请将图画在方框内);
⑵推导出测量饮料密度的数学表达式。
图是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。A是动滑轮,B是定滑轮,C是卷扬机,D是油缸,E是柱塞。卷扬机转动使钢丝绳带动动滑轮上升,同时提升重物。被打捞的重物体积是,若在本次打捞前,起重机对地面的压强 p0=2.0×107Pa,当物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强p1=2.375×107Pa,物体全部出水面后起重机对地面的压强p2=2.5×107Pa,假设起重时柱塞沿竖直方向,物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为N1和N2,N1与N2之比为19:24。重物出水后上升的速度,吊臂、定滑轮、钢丝绳的重以及轮与绳的摩擦不计。(g取10N/kg)求:
(1)被打捞物体的密度;
(2)若被打捞物体在水中匀速上升时滑轮组AB 的机械效率为,物体全部露出水面在空气中匀速上升时,滑轮组AB 的机械效率为,求
(3)重物出水后,卷扬机牵引力的功率。
如图甲,在弹簧测力计下挂一圆柱体,从盛水的烧杯上方某一高度缓慢下降,圆柱体浸没后继续下降,直到圆柱体底面与烧杯底部接触为止.如图乙所示的是圆柱体下降过程中弹簧测力计读数F随圆柱体下降高度h的变化图像.试求:(g取10 N/kg)
(1)圆柱体受到的最大浮力.
(2)圆柱体的密度.
小明手上有一块橡皮泥,他想测出橡皮泥的密度。小明利用一个量筒、适量的水和细线设计了一个橡皮泥密度的方案,以下是他设计的部分实验步骤,请你按照小明的思路,将实验步骤补全(已知橡皮泥的密度大于水的密度)。
(1)将适量的水倒入量筒中,读出水面所对量筒的示数V1;
(2)将橡皮泥浸没量筒中,读出水面所对量筒的示数V2;
(3)____________________,读出水面所对量筒的示数V3。
已知水的密度为ρ水,利用上述测出的物理量和已知量写出橡皮泥密度的表达式:
ρ泥=__________。
小红在洗苹果时逐渐向盆中加水,看到如图所示的情景:
(1)比较甲乙两图可知: 图中苹果受到的浮力较大,从乙图可以判断苹果的密度 (选填“大于”、“等于”或“小于)水的密度。
(2)分析乙丙两图可知:浮力大小与容器中水的多少 (选填“有关”或“无关”)
(3)小红又拿来一个装水的大量筒,水的体积为V1,借助这个量筒测出了苹果的密度:
①在丙图中,她轻轻取出苹果,将量筒中的水倒入盆中,当盆中的水被填满时,量筒中剩余水的体积为V2。
②小红用针把苹果完全压入盛满水的盆中,水从盆中溢出后,再取出苹果,并继续将量筒中的水倒入盆中,当盆中的水再次被填满时,量筒中剩余水的体积为V3。
③苹果密度的表达式:ρ= 。
(4)如果把丙图中的水换成盐水,苹果静止时,露出液面的体积将 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
我国自行设计的“蛟龙号”载人潜水器(如图甲)完成下潜深度7000m的深海潜试,标志着我国成为第五个掌握大深度载人深潜技术的国家.蛟龙号带有适当数量的压载铁,通过改变压载铁的数量,来控制其下沉或上浮.蛟龙号工作时,开始因压载铁的数量较多,浮力小于重力而下沉.到达工作区后,抛掉部分压载铁,使其浮力接近于重力,减小螺旋桨的工作压力.工作结束后,抛掉所有的压载铁,蛟龙号这时浮力大于重力而上升.
“蛟龙号”的电源是由多节充油银锌蓄电池串联而成.这种电源的“比能量”约为14kW.h/kg,“比能量”是指电池单位质量所输出的电能.这种蓄电池的放电电压随时间的变化规律如图,可以用60A的电流连续放电13h.
(1)加速下沉的“蛟龙号”,若在经过某一密度均匀的海水区域时,迅速抛掉部分压载铁,使其所受浮力等于重力,不计水的阻力,则其将( )
A.继续加速下沉 | B.减速下沉 | C.匀速下沉 | D.立即静止 |
(2)在深海工作区内,“蛟龙号”以2km/h的速度水平巡航到1000m外的另一个工作区需要_______h.
(3)“蛟龙号”的体积约为20m3,深海工作区海水的密度为1.06×103kg/m3.则“蛟龙号”在工作区所受的浮力为多少N?“蛟龙号”的质量约为多少kg?(g取10N/kg)
(4)“蛟龙号”工作时,需要的总能量约为112kW.h.则其电源的质量约为__________kg,为了对“蛟龙号”正常供电,串联的蓄电池不得少于_________节.
小明用天平、量筒和水等器材测干燥软木塞(具有吸水性)的密度时,进行了下列操作:①用调好的天平测出软木塞的质量m1=6g;②将适量的水倒入量筒中,读出水面对应的示数V1=370cm3;③用细铁丝将软木塞浸没在装有水的量筒中,过段时间后,读出水面对应的示数V2=400cm3;④将软木塞从量筒中取出,直接用调好的天平测出其质量m2= g(如图所示).请算出干燥软木塞的密度是 kg/m3;并指出小明操作中的不规范之处 .
甲物质的密度为5g/cm3,乙物质密度为2g/cm3,各取一定质量混合后密度为3g/cm3.假设混合前后总体积保持不变,则所取甲、乙两种物质的质量之比是( )
A.5:2 | B.2:5 | C.5:4 | D.4:5 |
如图所示,有两圆柱形容器底面积之比2:3,装有质量不等的水。将密度为0.6×103千克/米3的木块甲放入A容器中,将物块乙浸没在乙容器的水中,且均不溢出,要求:水对容器底部压强变化量相等,则判断甲、乙的体积关系:
A、V甲>V乙 B、V甲 < V乙
C、V甲=V乙 D、无法判断
如图所示,一纯水形成的冰块漂浮在浓盐水中,当冰块完全熔化成水后,请你用有关知识证明冰块完全熔化成水后,杯中液面上升。(不考虑水的蒸发、水的密度已知为ρ水)
有一块火山石可以漂浮在水中,小明用天平、量筒和水等器材测量这块火山石的密度,实验步骤如下:
① 天平测出石块的质量m,天平的示数如图所示;
②向量筒中倒入V1=60ml的水;
③用细线系住石块,放入量筒,用细铁丝将其压入水中足够长时间,水面到达V2=65ml处;
④取出石块,水面降到了V3=58ml处;
⑤小明认为石块体积的测量不够准确,石块的体积应该包含材质和其中空隙部分的体积,于是又向量筒中加水到60ml处,将刚才取出的石块表面吸附的水清除后,再次没入量筒的水中,此时水面到达V4=66ml处,请解答下面问题:
⑴该实验原理为 (用物理符号表示)。
⑵在步骤④中,水面未回到60ml处的原因是 。
⑶请你根据小明的实验思路,将有关数据及计算结果填入以下表格的空白处。
物理量 实验 次数 |
火山石块的 质量m/g |
V1 |
V2 |
V3 |
V4 |
火山石块的 体积v/cm3 |
火山石块的 密度ρ/gcm-3 |
1 |
|
60 |
65 |
58 |
66 |
|
|
⑷观察表格的设计,请你指出其中存在的两处不足(相同类型的不足点只写一条)。
① ;② 。