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1.如圖所示,已知重為10N的長方體木塊靜止在水面上,浸入在水中的體積占木塊總體積的$\frac{4}{5}$(g取10N/kg).
(1)求木塊所受浮力;
(2)若木塊下表面所處的深度為0.2m,求木塊下表面受到水的壓強;
(3)求木塊下表面面積;
(4)若要將木塊全部浸沒水中,求至少需要施加多大壓力.

分析 (1)由題意可知,木塊漂浮在水面上,根據漂浮的條件求出木塊受到水豎直向上的浮力;
(2)已知木塊下表面所處的水的深度,根據p=ρgh求出下表面受到水的壓強;
(3)根據木塊下表面所受到的壓力和壓強,利用p=$\frac{F}{S}$即可求出下表面面積;
(4)根據阿基米德原理求出排開水的體積即為浸入水中的體積,然后求出物體的體積,利用阿基米德原理求物體受到水的浮力;若使物體全部浸入水中而靜止,則F′=G+F,即可求壓力.

解答 解:(1)因為木塊漂浮在水面上,
所以受到的浮力F=G=10N;
(2)所處0.2m水深度木塊的下表面受到的壓強:
p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.2m=2000Pa.
(3)由于木塊下表面所受到的壓力F=F=10N;
由p=$\frac{F}{S}$可得:下表面面積S=$\frac{F}{p}$=$\frac{10N}{2000Pa}$=0.005m2
(4)根據FgV可知,
浸入水中的體積即為排開液體的體積:
V=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{10N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1×10-3m3
因為V=$\frac{4}{5}$V;所以V=$\frac{5}{4}$V=$\frac{5}{4}$×1×10-3m3=1.25×10-3m3
木塊全部浸沒時受到水的浮力:
F′gV=1×103kg/m3×10N/kg×1.25×10-3m3=12.5N;
因為F′=G+F,
所以壓力F=F′-G=12.5N-10N=2.5N.
答:
(1)木塊所受到的浮力為10N;
(2)木塊下表面受到水的壓強為2000Pa;
(3)木塊下表面面積為0.005m2
(4)要將木塊全部浸沒水中,需要施加的壓力為2.5N.

點評 本題考查了學生對物體浮沉條件和阿基米德原理、液體壓強公式的理解與掌握,雖知識點多,但都屬于基礎內容,難度不大.

練習冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

11.如圖所示的實驗裝置中,小桶內裝入適量的沙子,小桶和沙子的總質量為m,滑塊恰好做勻速直線運動(細線重力、滑輪摩擦不計),滑塊受到的滑動摩擦力f=mg;小桶落地后,滑塊繼續向前運動,其受到的滑動摩擦力將不變(選填“變大”、“變小”或“不變”).

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

12.用飛機空投物品,物品下落過程中,如果它所受的力全部消失,那么它將做(  )
A.勻速運動B.減速運動C.加速運動D.曲線運動

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

9.小明給買回來的氣球充入氫氣并放飛(如圖所示),氣球在升空過程中體積不斷變大,上升到一定高度自行爆裂.下列有關說法正確的是(  )
A.氣球升空時,球內氫氣的質量變大B.氣球升空時,球內氫氣的質量變小
C.氣球升空時,球內氫氣的密度不變D.氣球升空時,球內氫氣的密度變小

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

16.菜市場的一些商家會在電子秤下面放上襯墊物.有人猜疑:這樣做會不會造成電子秤短斤少兩(商品的質量小于電子秤顯示的質量)
(1)為此,科學興趣小組利用電子秤、泡沫板、毛毯、紙板和10克、20克、50克砝碼各1個進行了如下實驗:
①將電子秤放在水平臺上,分別將10克、20克、50克砝碼放在電子秤上并讀出其質量;
②將泡沫板、毛毯、紙板作為襯墊物分別放在電子秤下面,重復步驟①中的操作.
實驗數據記錄如表.
泡沫板毛毯紙板
50克砝碼505049.850
20克砝碼202019.920
10克砝碼10109.810
分析表中的數據可知,在電子秤下面放上襯墊物不會(填“會”或“不會”)造成電子秤短斤少兩;
(2)用毛毯作為襯墊物時,電子秤稱得的質量比物體實際質量小,興趣小組的同學通過思考和討論后認為,可能與毛毯太軟導致電子秤傾斜有關.為此,他們又進行了如下探究:
①把電子秤置于水平木板上并調零;
②將50克砝碼放在電子秤上,改變木板與水平面的夾角θ的大小,記錄測量結果;
③分別用20克、10克砝碼重復②中實驗.
結果記錄如表.
10°15°
50克砝碼5049.849.248.3
20克砝碼2019.919.519.2
10克砝碼109.99.89.7
分析表中的數據,可得出的結論是:稱量物體時,電子秤示數與電子秤是否傾斜有關,且傾斜程度越大,電子秤示數越小.由此,使用時,電子秤應該水平放置.

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

6.閱讀短文,回答文后的問題;
“聰明座”
桶裝水飲水機走進千家萬戶,為人們提供清潔方便的飲水.使用時,桶裝水口向下扣在飲水機上,打開出水閥,水就能穩定而又源源不斷地流出來了.飲水機控制出水的一個重要部件就是”聰明座”.如圖所示,水桶就是倒扣在聰明座上的,聰明座的下面是一個蓄水箱,打開出水閥時,水從聰明座的出水口流入到蓄水箱,再從沖水閥流出,同時空氣從聰明座的進氣口進入水桶.關閉出水閥后,當水淹沒”聰明座”的進氣口時,水就不再流出,從而保證蓄水箱中的水位保持在”聰明座”的進氣孔位置,這樣出水閥的出水速度也就能保持不變.
(1)“聰明座”做成錐形,可以增大與水桶的接觸面積,使壓強變小,避免被水桶壓破.
(2)當蓄水箱中的水面剛好淹沒聰明座的進氣口時,在大氣壓的作用下,水桶中的水不會繼續流入蓄水箱中.
(3)使用一段時間后,桶內水位降低,此時出水閥處水管內水的壓強和原來相比會A
A.變小  B.變大  C.幾乎不變  D無法確定
(4)如果水桶底部A處破損有裂口,將會發生怎樣的情況?

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科目:初中物理 來源: 題型:實驗探究題

13.小亮看到工人利用斜面把貨物推到小車上,聯想到物理課上學到的知識,提出了以下兩個問題:
①斜面越緩越省力,是不是機械效率高呢?
②對于同一個滑輪組,提升的物體越重,機械效率越高;對于同一個斜面,是不是所推的物體越重,機械效率越高呢?
為了解決以上問題,小亮與幾個同學一起用如圖所示的裝置進行了多次實驗探究,記錄的部分實驗數據如下表:
實驗次數斜面傾角物重G/N斜面高度
h/m
沿斜面拉力F/N斜面長
s/m
有用功
W/J
總功
W/J
機械效率
η(%)
45°10.70.910.977.8
30°10.50.710.50.771.4
30°20.51.4111.4
(1)表格中缺少2個數據,請補充完整(保留一位小數).
(2)在實驗操作過程中,應沿斜面向上勻速拉動木塊;實驗時要使木板的傾斜角變大,應該把木板下面的木塊向左移動(選填“左”或“右”).
(3)通過對比實驗①②的數據,得出的結論是斜面越緩越省力(選填“省力”或“費力”),機械效率越低.
(4)通過對比實驗②③(選填實驗序號)的數據,得出的結論是對于同一斜面,機械效率與所拉物體的重力無關.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

10.甲、乙兩臺機器,甲的功率比乙的大,則(  )
A.甲做的功比乙做的功多B.甲做功比乙做功快
C.甲做功所用的時間比乙的少D.以上說法都不對

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

11.如圖所示,小聰和小明要把重120N的沙子從一樓運上三樓.小聰用桶裝沙子、小明用口袋裝沙子.那么,小聰做的有用功為720J,小聰與小明所用動滑輪的機械效率之比為9:10(不計繩重、不計樓板的厚度及摩擦).

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