【題目】圖甲為研究勻速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置,一個(gè)半徑為2cm的球由于磁鐵的吸引靜止在盛水的玻璃管底,水深1m.移除磁鐵后,球在玻璃管中上升,圖乙為球在露出水面前運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間的關(guān)系圖象,其中v0=0.05m/s,水的密度為1.0×103kg/m3 , 求:
(1)移除磁鐵前,玻璃管底受到水的壓強(qiáng);
(2)球在玻璃管上升過程中前4s的平均速度;
(3)已知球上升時(shí)受到水的阻力與其速度的關(guān)系為f=kv,球的體積用V,水的密度用ρ0表示,請(qǐng)推導(dǎo)球的密度表達(dá)式(用字母表示)

【答案】
(1)

解:移除磁鐵前,玻璃管底受到水的壓強(qiáng):

p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa;

答:移除磁鐵前,玻璃管底受到水的壓強(qiáng)為1×104Pa


(2)

解:由圖可知,球在露出水面前運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為21s,

根據(jù)v= 可得,4﹣21s球上升的距離:s0=v0t=0.05m/s×17s=0.85m,

則球在玻璃管上升過程中前4s上升的距離:s′=s﹣s0=1m﹣0.85m﹣2×0.02m=0.11m,

所以,球在玻璃管上升過程中前4s的平均速度:v′= = =0.0275m/s;

答:球在玻璃管上升過程中前4s的平均速度為0.0275m/s


(3)

解:由圖可知,球4﹣21s時(shí)勻速上升,受力平衡,所以有:G+f=F

根據(jù)G=mg、ρ= 可得G=ρVg,

又知,f=kv,F(xiàn)0gV,

則ρVg+kv=ρ0gV,

球的密度ρ= 0

答:球的密度表達(dá)式為ρ=ρ0


【解析】(1)已知水的深度和密度,利用p=ρgh計(jì)算移除磁鐵前,玻璃管底受到水的壓強(qiáng);(2)利用速度公式求出4﹣21s球上升的距離,球的直徑,水的深度減去4﹣21s球上升的距離,再減去球的直徑,即為球在玻璃管上升過程中前4s上升的距離,再利用v= 計(jì)算球在玻璃管上升過程中前4s的平均速度;(3)根據(jù)球4﹣21s時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),利用力的平衡得出球的重力、受到的阻力和浮力之間的關(guān)系,然后利用重力、密度浮力公式進(jìn)行推導(dǎo)此題考查液體壓強(qiáng)、速度和密度的計(jì)算,難點(diǎn)在(3),關(guān)鍵對(duì)球進(jìn)行正確的受力分析,并根據(jù)力的平衡得出球的重力、受到的阻力和浮力之間的關(guān)系.
【考點(diǎn)精析】掌握密度的計(jì)算和液體的壓強(qiáng)的計(jì)算是解答本題的根本,需要知道密度公式:ρ = m/v;液體內(nèi)部壓強(qiáng)的公式:p=ρgh ρ指密度,單位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,單位:m,壓強(qiáng)單位(Pa) 注意:h 指液體的深度,即某點(diǎn)到液面的距離.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】請(qǐng)按下列要求作圖.

(1)在甲圖中畫出光線AB的折射光線和OC的入射光線
(2)在乙圖中作出拔釘子時(shí)施加的最小力F的示意圖和它的動(dòng)力臂L.

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】緊急情況逃生時(shí),使用普通破窗錘產(chǎn)生的碎玻璃容易傷人.如圖為一種新型破窗錘,使用時(shí)將吸盤吸附在窗玻璃上,然后拉長彈性繩,人離玻璃較遠(yuǎn)后松手,破窗錘在彈力作用下瞬間擊碎窗玻璃而不會(huì)傷到人.下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( 。

A.吸盤能吸附在窗玻璃上是由于受到大氣壓的作用
B.若吸盤面積太小,則拉長彈性繩時(shí)容易脫落
C.錘頭前端做得比較尖是為了增大壓力
D.松手后,繩的彈性勢(shì)能主要轉(zhuǎn)化為破窗錘的動(dòng)能

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲為某可調(diào)節(jié)亮度臺(tái)燈,圖乙為其用于調(diào)光的電位器結(jié)構(gòu)圖,a、b、c是它的是三個(gè)接線柱,a、c分別與弧形電阻絲的兩端相連,b與金屬滑片相連,轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕,滑片在弧形電阻絲上同向滑動(dòng)即可調(diào)節(jié)燈泡亮度,下列分析正確的是( 。

A.電位器與燈泡并聯(lián)
B.電位器是通過改變接入電路中電阻絲的長度來改變燈泡亮度的
C.若只將a、c接入電路,順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕時(shí)燈泡變亮
D.若只將b、c接入電路,順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕時(shí)燈泡變暗

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】請(qǐng)按要求填空.
(1)用托盤天平稱量物體質(zhì)量時(shí),當(dāng)在右盤放入最小砝碼后,發(fā)現(xiàn)指針偏右,則應(yīng)取出最小砝碼,并 , 使天平橫梁
(2)寒暑表(如圖)的示數(shù)是

(3)要估測(cè)人上樓的功率,需要測(cè)量的物理量有:人的體重、上樓的時(shí)間以及

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的做法中符合安全原則的是( 。
A.
雷天站在大樹下避雨
B.
用手指觸碰插座的插孔
C.
用濕抹布擦發(fā)光的燈泡
D.
將冰箱的金屬外殼接地

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】如圖是酒精濃度檢測(cè)儀的簡化電路圖,圖中R0為定值電阻、R為酒精氣體傳感器,R的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小,如果駕駛員對(duì)著酒精氣體傳感器呼出的酒精氣體濃度越大,那么( 。
A.A表示數(shù)越大,V表示數(shù)越小
B.A表示數(shù)越小,V表示數(shù)越大
C.A表和V表示數(shù)均越小
D.A表和V表示數(shù)均越大

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】閱讀短文,回答問題.

石墨烯——改變世界的神奇新材料

一片碳,看似普通,厚度為單個(gè)原子,卻使兩位科學(xué)家獲得諾貝爾獎(jiǎng).這種全新材料名為“石墨烯”, 密度僅為3mg/cm3(空氣的密度為1.29kg/m3)。石墨烯是目前世上最薄、最堅(jiān)硬的納米材料,作為電導(dǎo)體,它有著和銅一樣出色的導(dǎo)電性;作為熱導(dǎo)體,它比目前任何其他材料的導(dǎo)熱效果都好,而且它幾乎是完全透明的.利用石墨烯,科學(xué)家能夠研發(fā)一系列具有特殊性質(zhì)的新材料.比如,石墨烯晶體管的傳輸速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過目前的硅晶體管,因此有希望應(yīng)用于全新超級(jí)計(jì)算機(jī)的研發(fā);石墨烯還可以用于制造觸摸屏、發(fā)光板,甚至太陽能電池.如果和其他材料混合,石墨烯還可用于制造更耐熱、更結(jié)實(shí)的電導(dǎo)體,從而使新材料更薄、更輕、更富有彈性,從柔性電子產(chǎn)品到智能服裝,從超輕型飛機(jī)材料到防彈衣,甚至未來的太空電梯都可以以石墨烯為原料.因此,其應(yīng)用前景十分廣闊.

(1)這種新材料屬于________(導(dǎo)體/絕緣體)

(2)根據(jù)石墨烯的性質(zhì),你認(rèn)為石墨烯不適合用來制成__________

A. 高壓輸電線 B. 沖擊鉆的鉆頭

C. 保溫隔熱材料 D. 電飯鍋的鍋膽

(3)最近國外研究人員通過引入由多層石墨烯制成的交替散熱通道,解決了在交通信號(hào)燈和電動(dòng)汽車中使用半導(dǎo)體材料散熱的難題,這是利用石墨烯的___________

A.透光性好 B.硬度大

C.導(dǎo)熱性好 D.導(dǎo)電性強(qiáng)

(4)科學(xué)家造出“石墨烯”的密度比空氣的密度______(大/。

(5)石墨烯有希望應(yīng)用于全新超級(jí)計(jì)算機(jī)的研發(fā),是因?yàn)?/span> __________;

(6)石墨烯是目前世上至今發(fā)現(xiàn)的最薄、最堅(jiān)硬的納米材料.針對(duì)這一發(fā)現(xiàn)同學(xué)們提出了以下幾個(gè)問題,你認(rèn)為最有價(jià)值且可探究的問題是______(填選項(xiàng)前的字母).

A.石墨烯的硬度與石墨烯的厚度、面積有什么關(guān)系?

B.如何提取石墨烯這種物質(zhì)?

C.石墨烯在生活中有什么用處?

D.石墨烯為什么很?

(7)因研究石墨烯而獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)之后,安德烈·海姆進(jìn)而研究氧化石墨烯薄膜并獲得新進(jìn)展.為探究氧化石墨烯薄膜的物理特性,他進(jìn)行了這樣一組實(shí)驗(yàn),如圖:

①將氧化石墨烯薄膜覆蓋在有刻度的空燒杯口上,測(cè)得總質(zhì)量m1

②將薄膜揭開,向燒杯內(nèi)倒入酒精與水的混合物,蓋緊薄膜,測(cè)得其總質(zhì)量m2;

③一個(gè)月后,發(fā)現(xiàn)薄膜覆蓋緊密完好,燒杯內(nèi)液體體積明顯減小,測(cè)得此時(shí)總質(zhì)量m3;

以后,燒杯內(nèi)液體體積保持不變.已知ρ酒精=0.8×103 kg/m3,問:

(1)一個(gè)月后,燒杯內(nèi)剩余的液體密度是________;是何種物質(zhì)______。

(2)實(shí)驗(yàn)說明氧化石墨烯薄膜具有怎樣的物理特性?(寫出兩點(diǎn)即可)

________________________;②___________________________。

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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)從一塊長5m、寬2m、高1m的均勻大巖石上砸下一小塊巖石,用天平稱得質(zhì)量是27g.放入裝有80mL水的量筒中,水面升到90mL,求:

(1)這小塊巖石的密度是多大?

(2)這塊大巖石有多少噸?

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同步練習(xí)冊(cè)答案