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【題目】如圖甲所示，一個底面積為200cm2、重為10N且足夠深的薄壁柱形平底容器放置于水平桌面上，現將一個邊長為10cm的正方體實心物體M(不吸水)掛于彈簧下端并置于柱形容器內，彈簧上端固定不動，現在向容器中緩慢注水，彈簧彈力大小與注水體積的變化圖象如圖乙所示，則當物塊M剛好漂浮時加水質量為_________kg，圖乙中從A到B的加水過程中，水對容器底部的壓強變化量為______________ Pa。(不計彈簧的質量和體積，彈簧的伸長量每變化1cm，彈力變化1N，且彈簧在彈性限度內變化)。

【答案】4.1 1200

【解析】

[1]由圖知，當物體剛好漂浮時，受到的浮力等于自身的重力，此時彈簧的彈力為零，由可得注入水的質量為

[2]因彈簧的伸長量每變化1cm時，彈力變化1N，所以，當彈簧的彈力為時，彈簧的伸長量為

當物塊剛好漂浮時，受到浮力和自身的重力相等，此時彈簧的伸長量為0，

由，可得物體排開水的體積

物體浸入水的深度為

則彈簧的彈力從減小到零的過程中，物體上升的高度為，所以，注水的體積

即

解得

由乙圖可知，從A點到B點的加水過程中，彈簧的彈力先減小后增加，且到B點后彈力不變，所以，A點彈簧的彈力是豎直向上的，B點的彈力是豎直向下的，且到B點時物體浸沒在水中，此時物體受到的浮力為

B點時物體受浮力、重力和彈簧的彈力而處于平衡狀態(tài)，則有

則此時彈力為

以整個系統(tǒng)為研究對象，則有

①

在A點時，則有

故物體受到的浮力為

由、可得，此時物體浸入的深度為

以整個系統(tǒng)為研究對象，則有

②

從A點到B點的過程中，水面上升的高度為

則增加的注水的體積

增加注水所受的重力

從A點到B點，水對容器底部的壓力變化量為①-②

水對容器底部的壓強變化量為

練習冊系列答案
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【題目】如圖甲所示，電源電壓恒定，燈泡L上標有“12V 9.6W“的字樣，滑動變阻器R2銘牌上標有“20Ω 1.5A“。定值電阻R1和燈泡L的電流隨電壓變化圖象如圖乙所示。當只閉合開關S、S2，滑片P位于b端時，燈泡L的實際功率為1W．求：

（1）燈泡L正常發(fā)光時的電阻；

（2）電源電壓；

（3）改變三個開關的狀態(tài)和調節(jié)滑動變阻器滑片的位置，電路消耗旳最大功率。

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【題目】如圖所示，在容器底部固定一輕質彈簧，彈簧上端連有一邊長為0.1m的正方體物塊A，當容器中水的深度為20cm時，物塊A體積的3/5露出水面，此時彈簧恰好處于自然伸長狀態(tài)（ρ水=1.0×103kg/m3），

求：（1）物塊A受到的浮力；

（2）物塊A的密度；

（3）往容器緩慢加水，至物塊A剛好浸沒水中，立即停止加水，此時彈簧對木塊A的作用力的大小和方向。

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【題目】如圖所示，是某研究小組的同學自制的簡易電子秤原理圖，它利用電壓表的示數來測物體的質量∶托盤和彈簧的質量不計，彈簧置于絕緣底座上，不計摩擦，彈簧始終在彈性限度內，電源電壓恒定；當盤中沒有放物體時，滑片P在滑動變阻器的最上端，電壓表的示數為0；當稱量物體的質量時，滑片P在物體對電子秤的壓力作用下向下端滑動，此過程中，電流表的示數________，電壓表的示數________。（均填“變大”“變小”或“不變”）

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【題目】2019年3月30日，四川涼山發(fā)生重大森林火災，30余名救火英雄壯烈犧牲，風骨永存．如圖所示，一架參與滅火的消防直升機懸停在空中，下列說法正確的是

A.直升機灑水滅火后質量減小，慣性不變

B.懸停的直升機灑水滅火后重力勢能減小

C.懸停的直升機所受的重力和浮力是一對平衡力

D.若突然間所有力消失，懸停的直升機將豎直加速落下

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【題目】某體育運動中心為了研究蹦床運動員的訓練情況，在蹦床上接入壓力傳感器，壓力傳感器所在電路如圖甲。已知某運動員質量為60kg，某次從距離蹦床一定高度處跳下的過程中，研究得到電路中兩個電壓表讀數與電路中電流之間的關系如圖乙所示，壓力傳感器的電阻與所受壓力之間關系如圖丙。

試計算

(1)定值電阻R2的阻值；

(2)壓力傳感器的最大電功率；

(3)當電路中電流達到最大時，運動員受到的合力為多少N?

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【題目】如圖甲為測量額定電壓為2.5V的小燈泡正常發(fā)光時的電功率的實驗電路。所用實驗器材有電壓恒為3V的電源、額定電壓為2.5V的小燈泡、符合實驗要求的滑動變阻器、已調零的電流表和電壓表、開關和導線若干：

(1)閉合開關S前，應把圖甲中滑動變阻器的滑片P置于最_____端；（選填“左”或“右”）

(2)閉合開關，發(fā)現無論怎樣移動變阻器的滑片P，小燈泡始終不亮，電流表示數為零，電壓表的示數始終等于電源電壓，則電路發(fā)生的故障可能是_________________；（選填“小燈泡與燈座接觸不良”或“小燈泡被短路”）

(3)排除故障后，閉合開關S，滑動變阻器的滑片P滑動到某一位置時，電壓表的示數如圖乙所示，電壓表的示數為_________V；要測出小燈泡正常發(fā)光時的電功率，變阻器的滑片應該向_____滑動；（選填“左”或“右”）

(4)小燈泡正常發(fā)光時，通過小燈泡的電流如圖丙所示，則小燈泡的額定功率為_______W。

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【題目】如圖是一種自動測定油箱內油面高度的裝置，R2是滑動變阻器，它的金屬滑片連在杠桿的一端，從油量表（由電流表改裝而成）指針所指的刻度，就可以知道油箱內油面的高度，當油面上升時（　�。�

A．電壓表和油量表示數都變小B．電壓表和油量表示數都變大

C．電壓表示數變大，油量表示數變小D．電壓表示數變小，油量表示數變大

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【題目】實驗小組要探究二力平衡條件。如圖，實驗中每個鉤碼重力相同，摩擦力忽略不計：

(1)如圖甲裝置，當左右兩端同時各掛兩個鉤碼時，小車靜止，此時F1、F2的方向______，大小______；當左右兩端同時取下一個鉤碼時，如圖乙，小車仍靜止，此時F3_____F4；當右端再掛上一個鉤碼時，如圖丙，小車將做變速運動，此時F5_____F6；（后兩空選填“>”、“=”或“<”）

(2)在圖甲實驗的基礎上，將小車扭轉一個角度，保持F1、F2的方向相反，釋放后小車馬上轉回來，說明平衡的兩個力一定作用在____________。

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