如图所示,一个底面积为2m2的圆柱状容器,装有适量的水,现在将一个体积为5m3的长方体物体A放入其中,最终物体漂浮于水面上。现在将虚线以上的部分截取走(截走部分的体积等于露出水面体积的一半),待剩余部分再次静止后水面下降了0.3m。则:
(1)容器底部受到压强减少了多少?
(2)容器底部受到的压力减少了多少?
(3)物体A的密度为多少?
(1)3×103Pa;(2)6×103N;(3)0.4×103kg/m3或0.6×103kg/m3
【解析】(1)容器底部受到的压强减少量
(2)容器底部受到的压力减少量
(3)截取走那部分物体的重力
G=ΔF=6×103N
截取走那部分物体质量
m==600kg
物体处于漂浮状态,浮力等于重力,即
F浮=G
ρ水gV排=ρgV
截走部分的体积等于露出水面体积的一半,所以
600kg=
ρ=0.4×103kg/m3或ρ=0.6×103kg/m3
答:(1)容器底部受到的压强减少了3×103Pa;
(2)容器底部受到的压力减少了6×103N;
(3)物体A的密度为0.4×103kg/m3或0.6×103kg/m3。
在如图所示的电路中,电源电压为6V,电阻的阻值为10Ω,滑动变阻器上标有“30Ω 2.5A”字样。闭合开关S,电流表A的示数为0.9A.求:
(1)此时通过电阻的电流;
(2)此时滑动变阻器消耗的电功率。
(1)0.6A;(2)1.8W
【解析】(1)由电路图知,与并联,电流表测干路的电流;由欧姆定律可得,通过的电流
(2)根据并联电路电流的规律可得通过的电流
消耗的电功率为
答:(1)此时通过电阻的电流为0.6A;
(2)此时滑动变阻器消耗的电功率为1.8W。
一天小强在五楼的阳台上玩玻璃弹珠,一不小心有两个同样大小的弹珠掉下楼,小强急忙下去寻找。来到楼下后发现撞在水泥地面上的那个弹珠已经破碎,但是另一个落在沙地上的弹珠却完好无损。
(1)请根据上述现象提出一个可探究的科学问题______。
(2)针对你提出的问题,请你写出两个合理的猜想:①______;②______。
也许你还有其它猜想,这些猜想有没有本质的联系,可不可以归结到一个物理因素上呢?请同学们带着这个疑惑,在以后的学习中去继续探索和发现。
(1). 物体从高处落到地面上,受到冲击力与哪些因素有关? (2). 与下落高度有关 (3). 与接触面的材料有关
【解析】(1)物体从高处落到地面上,受到冲击力与哪些因素有关?
(2)①如果把弹珠放到不同高度,都下落到水泥地上,破碎程度不同,可能冲击力与下落高度有关。
②水泥地比沙地要硬一些,玻璃弹珠落到水泥地上破碎,冲击力与接触面的材料有关。
小强在“测量小灯泡的电功率”的实验中,所用电源为两节干电池,小灯泡上标有“2.5V”字样。请完成下列问题:
物理量 次数 | 电压U/V | 电流I/A | 实际电功率P/W | 小灯泡亮度 |
1 | 0.5 | 0.18 | 不亮 | |
2 | 2.0 | 0.30 | 较亮 | |
3 | 2.5 | 0.32 | 很亮 | |
4 | 2.8 | 0.35 | 特别亮 |
(1)请你帮助小强用笔画线代替导线,将图中所示的实物电路连接完整( )(要求滑片向右移动时滑动变阻器接入电路中的阻值变大);
(2)闭合开关后,小强发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数。若电路中只有一处故障,这个故障可能是______;
(3)排除故障后继续实验,小强进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在表格中。请你分析第1次实验中小灯泡不亮原因______;
(4)由表格中的数据可知,小灯泡的额定功率为______W;且小灯泡的亮度是由它的______决定的;
(5)通过分析本次实验的数据和现象还会有一个新的发现,即______。
(1). (2). 灯泡短路 (3). 灯泡实际功率太小 (4). 0.8 (5). 实际功率 (6). 见解析
【解析】(1)要求滑片向右移动时滑动变阻器接入电路中的阻值变大,应该将变阻器的左下方的接线柱,小灯泡上标有“2.5V”字样,电压表选择0-3V的量程,电压表和灯泡并联,如图所示:
(2)闭合开关,灯泡不亮,电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,可能是灯泡短路。
(3)灯的亮度取决于灯的实际功率。由上表中数据可知,在第1次实验中小灯泡的实际功率
P1=U1I1=0.5V×0.18A=0.09W
所以灯不亮的原因是实际功率太小。
(4)由表格中的数据可知,小灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.32A=0.8W
根据实验实际功率与亮度对应关系可知,小灯泡的实际功率越大,灯泡越亮,小灯泡的亮度是由它的实际功率决定。
(5)由实验数据可知四次电阻
R1=≈2.7Ω
R2=≈6.7Ω
R3=≈7.8Ω
R4==8Ω
发现灯泡的实际功率越大,灯泡的电阻越大,由于灯泡的电阻随着温度的升高而增大。
某物理兴趣小组在“探究导体电阻大小与导体长度的关系”实验中,他们在如图所示电路中的A、B两点间接入待研究的电阻丝,电源电压恒定。忽略电阻丝电阻随温度变化的影响,待用电阻丝的规格如表格所示。
序号 | 材料 | 长度 | 横截面积 |
1 | 碳钢合金丝 | L | S |
2 | 镍铬合金丝 | 2L | S |
3 | 镍铬合金丝 | L | 2S |
4 | 镍铬合金丝 | 2L | 2S |
(1)他们应选择序号为______的两根电阻丝来研究;
(2)从表中所给电阻丝的规格看,还可以用这些电阻丝来做另一个探究实验,即探究导体电阻大小与导体______的关系,这次你应该选择序号为______的两根电阻丝来做实验。
(1). 3、4 (2). 横截面积 (3). 2、4
【解析】(1)要探究导体电阻大小与导体长度的关系,根据控制变量法的思路,应该选择材料和横截面积都相同的两根电阻丝。从表格中可知,序号3和序号4的材料、横截面积都相同,所以应选择序号3与序号4的两根电阻丝来研究。
(2)从表中所给电阻丝的规格看,序号2、3、4的材料都相同,长度和横截面积不完全相同,而序号2和4的材料、长度都相同,只有横截面积不同,故可以用2、4探究电阻与横截面积的关系。
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