如图所示,一边长为10 cm的立方体木块,在水中静止时,刚好有二分之一露出水面。若g取10N/kg,求:
①木块的密度是多大?
②用手将木块缓慢压入水中,当木块刚好全部没入水中时,手对木块的压力是多大?
③若木块横截面积为容器横截面积的二分之一,在水中静止时,盛水容器中水的深度为20cm。则将木块从如图所示位置缓慢压至容器底部,若水不会从容器中溢出,压力所做的功是多少焦耳?(已知将木块从如图所示位置缓慢压到刚好全部没入水中的过程中,压力是变化的,该变化的压力所做的功,可以用一个恒力所做的功来代替,这个恒力的大小等于最大压力的二分之一。精确至0.01)
小文的体重为600 N,他与地面的接触面积为400。当他使用如图所示的滑轮组匀速提升水中的体积为0.01m3的重物A时(重物始终未露出水面),他对地面的压强为1×104 Pa;当他用此滑轮组在空气中以0.2m/s的速度匀速提升重物B时,滑轮组的机械效率是80%,小文拉绳的功率P。已知重物A重物B所受重力之比GA︰GB=9︰4,若不计绳重和摩擦,g取10N/kg。则下列说法中正确的是( )
A.提升重物A时小文对地面的压力为200N |
B.物体A的密度为5×103 kg/m3 |
C.在水中提升重物A时滑轮组的机械效率为90% |
D.功率P为50W |
如图所示,两只完全相同的盛水容器放在磅秤上,用细线悬挂质量相同的实心铅球和铝球,将其全部没入水中,此时两容器中水面高度相同,设绳的拉力分别为T1和T2,磅秤的示数分别为F1和F2,则( )
A.F1=F2T1=T2 |
B.F1>F2T1<T2 |
C.F1=F2T1>T2 |
D.F1<F2T1>T2 |
用如图所示的滑轮组从15m深的水池中(水池面积很大,达几百平方米)提起底面积为200cm2,高2m的圆柱形实心物体,已知该物体的密度为2.5×103kg/m3,物体以0.2m/s的速度被匀速提起,力F作用的绳子所能承受的最大拉力为350N,(不计摩擦及滑轮重)问:
(1)物体浸没水中时受到的浮力是多大?
(2)在物体未露出水面的过程中,绳子自由端的拉力的功率是多大?
(3)物体匀速提起时,经多长时间绳子被拉断?
甲、乙两个完全相同的杯子盛有不同浓度的盐水,将同一个鸡蛋先后放入其中。当鸡蛋静止时,两个杯子中液面恰好相平,鸡蛋所处的位置如图所示,则( )
A.甲杯底部所受的液体压力较大 |
B.乙杯底部所受的液体压强较大 |
C.鸡蛋在甲杯里排开液体的质量较大 |
D.鸡蛋在乙杯中受到液体的浮力较大 |
水平桌面上放置一轻质圆筒,筒内装有0.2m深的某液体,如图(a)所示。弹簧测力计悬挂底面积为10-2m2、高为0.1m的圆柱体,从液面逐渐浸入直到浸没,弹簧测力计示数F与圆柱体浸入液体深度h的关系如图(b)所示。圆筒的厚度忽略不计,筒内液体没有溢出,圆柱体不碰到筒底。
①F1=9.8N,F2=1.96N,求圆柱体浸没时所受浮力F浮;筒内液体的密度ρ液。
②圆柱体未浸入时筒底受到的液体压强p液。
如图所示,利用弹簧测力计将处于容器底部的物块缓慢上提。在物块从开始上提到离开水面的过程中,下图能正确表示弹簧测力计的示数F与物块底部离容器底部的高h的关系的是: ( )
将完全相同的三个小球,分别放入盛有不同种液体的A、B、 C三个相同容器中,静止后的位置如图所示,若三个小球所受的浮力分别用FA、FB、Fc表示,则它们的大小关系是 ;其中 容器中的液体密度最小。若三个容器中液面相平则 容器底面受到的压强最大。
小柯在一根一端密封的空心玻璃管下端绕上一段细铁丝,制成一支自制密度计,用它来测量液体密度,测量过程中杯内液体总量没有变化。
(1)当密度计在杯中漂浮时,液面高度在A处(如图甲)。此时,密度计受到的浮力 重力(选填“<”、“=”或“>”)。
(2)使用中,小柯发现细铁丝很容易滑落,于是他改变这段细铁丝的形状,并把铁丝置于玻璃管内,再次测量同一杯液体密度(如图乙),杯中液面将 (填“上升”、“下降”或“仍在A处”)。
某兴趣小组在探究浸在液体中的物体所受浮力大小规律的实验中,做了如图所示的实验,将同一物体A逐渐浸入到密度为的液体中,并通过观察弹簧测力计的示数的变化规律,得出以下一些结论:
(1)分析比较实验序号甲、乙、丙可初步得出结论:当液体的密度相同时,物体排开液体的体积越大,物体受到的浮力越 ;分析比较实验序号 可初步得出结论:当排开液体的体积相同时,物体所受浮力与浸没在液体中的深度 (选填“有关”或“无关”)。
(2)由实验可知A物体的重力为 N,A物体浸没在液体中时所受的浮力是 N。
(3)同组的小薇同学继续用下面的方法测出了金属块B物体的密度,她具体操作如下:
①取边长为a的正方体木块放入装有适量该液体的烧杯中,待其静止后用刻度尺测出有高度露出液面,如图甲所示,则木块浸入液体中的深度是 ,木块底部所受液体的压强是 (以上两空均用相关的物理量表示)。
②将B物体放在木块中央静止后用刻度尺测出此时木块露出液面的高度为h1,如图乙。
③用体积可忽略不计的细线将物体B系在木块中央,放入液体中静止后测出此时木块露出液面高度h2,如图丙。
④则B物体的密度= (用相关的物理量表示)。实验结束后同学们展开了激烈讨论,认为小薇同学的操作还是有一些不足,请你说出一条不足之处 。
如图所示,将一长方体木块放入水平放置的圆柱形盛水容器中静止时,木块有的体积露出水面,这时容器底部受到水的压强跟木块未放入水中时相比,增大了120Pa;若在木块上放一块铁块,使木块刚好全部压入水中,则铁块的重力与木块重力之比是 ,这时容器底部所受水的压强跟木块未放入水中时相比,增加了 Pa。
弹簧测力计下挂一长方体物体,将物体从盛有适量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5(甲);图5(乙)是弹簧测力计示数F与物体下降高度h变化关系的图像,则下列说法中正确的是
A.物体的体积是500cm3 |
B.物体受到的最大浮力是5N |
C.物体的密度是 |
D.物体刚浸没时下表面受到水的压力是9N |
小冉在探究“浮力大小与哪些因素有关”的实验中,用到如下器材:分度值为0.1N的弹簧测力计,底面积为5cm2、高度为6cm的实心圆柱体铜块,相同的大烧杯若干,水,密度未知的某种液体,细线等。
(1)小冉进行了如图所示的实验:A步骤所示弹簧测力计的示数为 N;用弹簧测力计挂着铜块缓慢地浸入液体中不同深度,步骤如图B、C、D、E、F所示(液体均未溢出),并将其示数记录在下表中:
实验步骤 |
B |
C |
D |
E |
F |
弹簧测力计示数/N |
2.6 |
2.5 |
2.4 |
2.4 |
2.3 |
(2)在实验步骤B中铜块所受浮力F浮= N。
(3)分析实验步骤A、B、C、D,可以说明浮力大小跟 有关;分析实验步骤A、E、F,可以说明浮力大小跟 有关。
(4)小冉用表格中的数据算出了某种液体的密度是 kg/m3(结果保留一位小数),还算出了步骤B中铜块下表面受到水的压强是 Pa,并发现步骤B、C、D中铜块下表面受到水的压强随着深度的增加逐渐 (选填“增大”或“减小”)。
(5)小冉在步骤B的基础上继续探究:保持铜块下表面所处的位置不变,把弹簧测力计的拉环固定在铁架台上,缓慢向烧杯内加水,发现弹簧测力计的示数逐渐 (选填“增大”或“减小”);当所加水使铜块刚好浸没时(水未溢出),烧杯底部受到水的压强增加了 Pa。(已知在一定范围内,弹簧受到的拉力每减少0.1N,弹簧的长度就缩短0.1cm)
如图甲所示,正方体石料在钢丝绳拉力作用下,从水面上方以恒定不变的速度缓慢下降,直至没入水中。图乙是钢丝绳拉力F随时间t变化的图像。(g取10N/Kg,ρ水=1.0×103Kg/m3)。求:
⑴石料全部没入水中时受到的浮力。
⑵石料的体积。
⑶石料浸没后钢丝绳拉力的功率。
两个容器中分别盛有甲、乙两种不同的液体,把体积相同的A、B两个实心小球放入甲液体中,两球沉底;放入乙液体中,两球静止时的情况如图乙所示。则( )
A.小球A的质量小于小球B的质量
B.甲液体的密度小于乙液体的密度
C.在甲液体中小球A对容器底的压力小于小球B对容器底的压力
D.小球A在甲液体中排开液体的质量大于在乙液体中排开液体的质量