分析 (1)該模型漂浮時(shí)受到的浮力和自身的重力相等,根據(jù)F浮=G=mg求出受到的浮力,根據(jù)阿基米德原理求出排開水的體積即為浸入水中的體積;
(2)根據(jù)題意求出水的體積,根據(jù)m=ρV求出水的質(zhì)量,容器對(duì)地面的壓力等于水和容器、模型的重力之和,根據(jù)F=G=mg求出其大小,受力面積即為容器的底面積,根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出容器對(duì)水平地面的壓強(qiáng);
(3)將該模型緩慢放入水中靜止時(shí)處于漂浮狀態(tài),受到的浮力和自身的重力相等,液體對(duì)容器底部壓力等于模型和液體的重力之和,據(jù)此求出水對(duì)容器底壓力的增加量;
(4)水平面上物體的壓力和自身的重力相等,據(jù)此分析容器對(duì)地面壓力的變化分析,再根據(jù)p=$\frac{F}{S}$分析容器對(duì)地面壓強(qiáng)變化的分析.
解答 解:(1)當(dāng)模型漂浮時(shí),受到的浮力:
F浮=G模型=m模型g=75kg×10N/kg=750N,
由F浮=ρgV排可得,該模型漂浮時(shí)浸入水中的體積:
V浸=V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{750N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.075m3;
(2)容器內(nèi)水的體積:
V水=2.5m×0.8m×1m=2m3,
由ρ=$\frac{m}{V}$可得,容器內(nèi)水的質(zhì)量:
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×2m3=2000kg,
容器對(duì)地面的壓力:
F=G總=(m模型+m水+m容)g=(75kg+2000kg+25kg)×10N/kg=2.1×104N,
受力面積即容器的底面積:
S=2.5m×0.8m=2m2,
容器對(duì)地面的壓強(qiáng):
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{2.1×1{0}^{4}N}{2{m}^{2}}$=1.05×104Pa;
(3)因?qū)⒃撃P途徛湃胨徐o止時(shí)處于漂浮狀態(tài),
所以,由△F=△pS=ρg△hS=ρgV排=G模型可知,水對(duì)容器底壓力的增加量:
△F=G模型=750N;
(4)因水平面上物體的壓力和自身的重力相等,
所以,將模型的底部用線系住拴在容器的底部,使模型浸沒在水中后,與模型漂浮時(shí)相比,總重力不變,則容器對(duì)地面的壓力不變,容器的底面積也不變,由p=$\frac{F}{S}$可知,容器對(duì)地面的壓強(qiáng)不變.
答:(1)該模型漂浮時(shí)浸入水中的體積是0.075m3;
(2)當(dāng)模型漂浮時(shí),容器對(duì)地面的壓強(qiáng)是1.05×104Pa;
(3)模型浸入水中時(shí)與模型未浸入水中時(shí)相比,水對(duì)容器底的壓力增大了750N;
(4)不變.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了物體浮沉條件和阿基米德原理、密度公式、重力公式、壓強(qiáng)定義式、液體壓強(qiáng)公式的綜合應(yīng)用,涉及到的知識(shí)點(diǎn)較多,有一定的難度.
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
水滴數(shù)/滴 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
摩擦力/牛 | 1.3 | 1.5 | 1.8 | 1.4 |
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題
有關(guān)數(shù)據(jù) 類別 | 額定電壓/V | 額定功率/W | 使用壽命/h |
60W白熾燈 | 220 | 60 | 2000 |
12W普通節(jié)能燈 | 220 | 12 | 8000 |
5WLED節(jié)能燈 | 220 | 5 | 30000 |
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:填空題
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 一張十元人民幣的長(zhǎng)度約為14cm | B. | 人的口腔溫度約為50℃ | ||
C. | 騎自行車的平均速度約為30m/s | D. | 一個(gè)蘋果的質(zhì)量約為50g |
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 人之所以能看清物體,是因?yàn)樵谝暰W(wǎng)膜上成一個(gè)正立、等大的實(shí)像 | |
B. | 觸摸一般用指尖;測(cè)試病人額上的溫度,一般用手背 | |
C. | 嗅覺和味覺是兩種獨(dú)立的感覺,相互間不受影響 | |
D. | 所有的感覺都是在耳、舌、皮膚等感覺器官中形成 |
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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