将一个容器内装满水后总质量为78g,再往此容器内装入20g沙石后总质量为90g。求:
(1)加入容器内的沙石的体积;(2)沙石的密度。
在“家电下乡”现场,小聪看到某品牌的电热水器和燃气式快速热水器,铭牌如下:
(1)一般情况下,热水淋浴要求水温升高30℃,则该燃气快速热水器(如图)正常工作时,每分钟流出热水______________L。电热水器装满水后,要使水温升高30。C,需提供______J的热量[c水=4.2×103/(㎏·℃)]。要获得这么多热量,电热水器需正常工作的时间为____________S(假设电热水器产生的热量全部被水吸收)。
(2)为了探究电热水器满足即开即用热水淋浴的条件,除热水器及附属的花洒喷头外。小聪找来了秒表、带刻度的大量筒、水桶、温度计、台秤(又叫磅秤)等器材。请你选择合适的器材,为小聪设计一个探究方案。要求写出所选的器材、方法,用测量的物理量及相关常量表示得出的结论。
探究方案:
如图所示,柱形容器中装有密度为ρ1=1.2g/cm3的某种液体,将一金属块放入底面积为S=100cm2的长方体塑料盒中,塑料盒竖直漂浮在液面上,且液体不会溢出容器,其浸入液体的深度为h1=20cm。若把金属块从塑料盒中取出,用细线系在塑料盒的下方,放入该液体中,塑料盒竖直漂浮在液面上,且金属块不接触容器底,塑料盒浸入液体的深度为h2=15cm。剪断细线,金属块沉到容器底部,塑料盒仍竖直漂浮在液面上,其浸入液体的深度为h3=10cm。则金属块的密度ρ2= g/cm3。
实验桌上有如下器材:天平一架、刻度尺一把、足够深的大水槽一个、底面积为S的细长平底试管一支、足量的水与细沙、小汤匙一个。要求从实验桌上选择适当的器材,设计一个实验证明:“当水的密度保持不变时,水内部的压强与水的深度成正比。” 请写出实验步骤并画出实验数据记录表。
在图所示装置中,杠杆和滑轮的重力及滑轮的摩擦均可忽略不计,杠杆AB可以绕O点在竖直平面内自由转动,A端通过竖直方向的轻绳与滑轮组相连,在B端用一轻绳沿竖直方向将杠杆拉住,使其始终保持水平平衡。在滑轮组的下方,悬挂一圆柱形的物体,此物体被浸在圆柱形容器内的液体中。已知杠杆O点两侧的长度关系为AO=2OB,圆柱形物体的底面积为10cm2、高为12 cm,圆柱形容器的底面积为50cm2。若容器中的液体为水,在水深为20cm时物体的上表面恰与水面相平,此时杠杆B端绳上的拉力为F1;打开圆柱形容器下方的阀门K,将水向外释放,直到物体露出水面的体积为其总体积的2/3时,将阀门K关闭,此时杠杆B端绳上的拉力为F2,且F1:F2=3:4。若容器中液体为某种未知液体,其质量与最初容器中的水的质量相等,此时未知液体的深度为18 cm,杠杆B端绳上的拉力为F3。取g=10N/kg,则
A.圆柱形物体的密度为2 g/cm3 |
B.作用在B端的拉力F3大小为1.52N |
C.未知液体的密度为1.2 g/cm3 |
D.未知液体对圆柱形容器底部的压强为1980Pa |
如图 (a)所示,装有部分水的试管竖直漂浮在容器内的水面上,试管内水面与容器底部的距离为h,试管壁粗细均匀、厚度不计;现将某物块放入试管内,物块漂浮在试管内的水面上,试管仍漂浮在容器内的水面上,此时试管内水面与容器底部的距离为,如图 (b)所示;取走该物块,将另一物块完全浸没在该试管水中,发现试管内水面与容器底部的距离恰好又变为h,如图 (c)所示,若试管横截面积与容器横截面积之比为1:5,则新放入的物块密度为____ 。
工人用图所示装置,打捞深井中的边长为30cm的正方体石料,石料的密度为3´103kg/m3。装置的OC、DE、FG三根柱子固定在地面上,AB杆可绕O点转动,AO:OB=1:2,边长为L的正立方体配重M通过绳竖直拉着杆的B端。现用绳子系住石料并挂在滑轮的钩上,工人用力沿竖直方向向下拉绳,使石料以0.2m/s的速度从水中匀速提升。AB杆始终处于水平位置,绳子的质量、轮与轴间的摩擦均不计,g取10N/kg。求:
(1)如果石料在水中匀速上升时滑轮组的机械效率是η1,石料完全离开水面后滑轮组的机械效率是η2,且η1:η2=83:84,求石料在水中匀速上升过程中,工人拉绳的功率多大?
(2)若石料在水中匀速上升时,配重对地面的压强为6500帕,石料完全离开水面后,配重对地面的压强为4812.5帕;求配重M的密度。
如图甲所示,B是一个固定支架,由立柱和两侧装有定滑轮的水平横梁组成,物体M在横梁上可左右移动,M的左端用钢绳跨过定滑轮与电动机相连,右端用钢绳跨过定滑轮与滑轮组相连,滑轮组下挂一实心物体A,其密度ρA=5×103kg/m3,体积VA=0.024m3。当电动机不工作时(可视电动机对钢绳无拉力作用),将物体A浸没在水中,物体A可以通过滑轮组拉着物体M向右匀速运动;当电动机用一个竖直向下的力F1拉钢绳时,物体A在水面下以速度υ1=0.1m/s匀速上升,滑轮组的机械效率为η1;当物体A完全露出水面后,电动机用力F2拉钢绳,物体A匀速上升,滑轮组的机械效率为η2。在以上过程中,电动机对钢绳的拉力的大小随物体A上升高度的关系如图乙所示,电动机以F1、F2拉钢绳时的功率始终为P。(不计钢绳的质量、滑轮与轴的摩擦、水对物体的阻力。取g =10N/kg)
求:
(1)滑轮组的机械效率η1:η2
(2)电动机的功率P
如图甲所示的装置处于静止状态,底面积为60cm2的圆柱形玻璃筒中装有适量的水,放在水平台面上,质量为800g的圆柱形物体B浸没在水中,此时水对容器底的压强是2500 Pa,物体A是体积为50cm3的圆柱体配重。如图乙所示,当用力F竖直向下拉物体A时,物体B有的体积露出水面且静止,此时滑轮组提升重物B的机械效率为80%,水对容器底的压强为2100 Pa。 g取10N/kg,悬挂物体的细绳的质量以及绳与轮间的摩擦忽略不计,物体A的密度是 kg/m3。
如图所示,有两只完全相同的溢水杯分别盛有密度不同的A、B两种液体,将两个体积均为V,所受重力分别为GC 、GD的小球C、D分别放入两容器中,当两球静止时,两杯中液面相平,且C球有一半体积浸入液体中,D球全部浸入液体中。此时两种液体对甲、乙两容器底部的压强分别为pA、pB ;甲、乙两容器对桌面的压强分别为p1、p2。要使C球刚好完全没入液体中,须对C球施加竖直向下的压力F,若用与F同样大小的力竖直向上提D球,可使它有V1的体积露出液面。已知C、D两球的密度比为2:3。则下述判断正确的是
A.p1>p2 ;2GC =3GD
B.3p1=4p2 ;pA>pB
C.3GC =2GD;3V1 ="2" V
D.3pA=4pB ;3V1 = V
在弹簧测力计下挂一个金属块A,让A从盛有水的容器上方离水面某一高度处匀速下降,进入水中,直到全部浸没。图是这个过程中弹簧测力计的示数F与A下降的高度h变化的实验图象,g=10N/kg。则A的重力为 N,金属块A的密度与下表中 的密度相同。
物质名称 |
密度ρ/(kg·m-3) |
银 |
10.5×103 |
铜 |
8.9×103 |
铁 |
7.9×103 |
铝 |
2.7×103 |
目前国际上酒的度数表示法有三种,其中一种称为标准酒度,是指在温度为20℃的条件下,每100毫升酒液中所含酒精量的毫升数,中国也使用这种表示法,它是法国著名化学家盖·吕萨克制定的,又称盖·吕萨克酒度.蒸馏出来的酒液需要进行勾兑,勾兑一方面为了保障酒的品质,另一方面可以调整酒的度数,若现有60度和30度的酒液各若干,酒液中的微量元素忽略不计,求:
(1) 60度酒液的密度;
(2)如果用这两种酒液进行勾兑,获得42度、1000 ml的酒液,那么需要这两种酒液各多少毫升。
(已知ρ酒精=0.8×l03 kg/m3,ρ水=1.0×103 kg/m3,不考试酒液混合后体积减小)
福州地下蕴含着丰富的温泉资源,位于市区的源脉温泉公园里的露天温泉就是一例。现提供:
A.温泉水样品 | B.天平和砝码 | C.弹簧测力计 | D.量筒 |
E.烧杯 F. 带提手的小桶, 从中自选器材测量温泉水密度,回答下列问题:
(1)写出主要的实验步骤和所需测量的物理量(用文字和符号表示):
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)所测温泉水密度的最终计算式:___________(用所测物理量符号表示)。
小敏用天平、小瓶子和足量的水测量酱油密度。
(1)调节天平横梁平衡时,发现指针位置如图甲所示,应将平衡螺母A向_____调(选填“左”或“右”);
(2)指出图乙中存在的错误操作:___ 、___
(3)请帮助他把实验步骤补充完整:
a. 测出空瓶子的质量,记为m0;
b. 测出小瓶装满水后的总质量,记为m1;
c. 测出____________________,记为m2;
d. 酱油密度的表达式ρ酱油 =_________ _。
今年小明家种植柑橘获得了丰收。小明想:柑橘的密度是多少呢?于是,他将柑橘带到学校实验室,用天平、溢水杯来测量柑橘的密度。他用天平测出一个柑橘的质量是114g,又用溢水杯测出了一个柑橘的体积是120 cm3。小明测体积的方法是:先用天平称出装满水的溢水杯的总质量是360g,然后借助铅笔使这个柑橘浸没在溢水杯中,当溢水杯停止排水后再取出柑橘,接着测得溢水杯的总质量是240g,然后他算出了一个柑橘的体积V橘=V排=m排/ρ水=120 g/1.0 g/cm3=120 cm3 。
请根据上述实验过程解答下列问题:
(1)溢水杯中排出水的质量是多大?浸没在水中的柑橘受到的浮力是多大?
(2)这个柑橘的密度是多大?
(3)小明用这种方法测出的这个柑橘的密度与它的实际密度比较,是偏大还是偏小?为什么?