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5.科技小組的同學用泡沫塑料盒燈泡制作了一個航標燈模具,如圖所示.航標燈A總重4N,A底部與浮子B用細繩相連.當水位上升時,浮子B下降;水位下降時,浮子B上升,使航標燈A靜止時浸入水中的深度始終保持為5cm,航標燈A排開水的質(zhì)量為500g.浮子B重0.5N(不計繩重和摩擦,g=10N/kg).求:
(1)航標燈A底部受到水的壓強是多大?
(2)航標燈A靜止時受到的浮力是多大?
(3)浮子B的體積為多大?

分析 (1)知道航標燈A底部所處的深度和水的密度,利用液體壓強公式求其受到的壓強大小;
(2)知道航標燈靜止時排開水的質(zhì)量,利用阿基米德原理求航標燈受到的浮力;
(3)航標燈靜止時,浮子B所受的浮力(豎直向上)等于豎直向下的重力加上拉力,而拉力等于航標燈A受到的浮力減去航標燈模型的總重,再根據(jù)阿基米德原理求浮子B的體積.

解答 解:(1)A底部受到水的壓強:p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.05m=500pa;
(2)航標燈A靜止時,根據(jù)阿基米德原理可得,A受到的浮力:
FA浮=G=mg=0.5kg×10N/kg=5N;
(3)A在浮力、重力和拉力作用下保持靜止,
則繩子對A的拉力:F=FA浮-GA=5N-4N=1N,
B受到繩子向下的拉力為:F′=F=1N,
B在浮力、重力和拉力作用下保持靜止,
則浮子B受到的浮力:FB浮=GB+F′=0.5N+1N=1.5N,
由F=ρgV得,浮子B的體積:VB=V=\frac{{F}_{B浮}}{{ρ}_{水}g}=\frac{1.5N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}=1.5×10-4m3
答:(1)航標燈A底部受到水的壓強是500pa;
(2)航標燈A靜止時受到的浮力是5N;
(3)浮子B的體積1.5×10-4m3

點評 本題考查了力的合成(三力平衡)、阿基米德原理、物體的浮沉條件(漂浮條件)、液體的壓強計算,正確對浮子B、航標燈A進行受力分析是本題的關鍵.

練習冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

15.如圖甲所示,水平地面上一物體,受到方向不變的水平推力F的作用,F(xiàn)的大小與時間t關系和物體速度v與時間t的關系如圖乙所示.則1秒末,物體處于靜止狀態(tài);4秒末,物體所受的摩擦力為4N;第6秒到第9秒,拉力做功的功率為8W.

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16.如圖所示,在一只可忽略重力和厚度的塑料袋中裝入大半袋水,用彈簧測力計鉤住并將其慢慢浸入水中,直至塑料袋中的水面與容器中的水面相平.此過程中彈簧測力計的示數(shù)(  )
A.始終保持不變B.先減小后增大C.逐漸增大D.逐漸減小到零

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13.在青少年科技創(chuàng)新活動中,小明同學利用所學物理知識設計了一個電子拉力計,如圖1是其原理圖.硬質(zhì)彈簧上端和金屬滑片P固定在一起(彈簧的電阻不計,P與R接觸良好且摩擦不計).定值電阻R0=5?,R是一根長為L=5cm的均勻電阻線(阻值跟長度成正比),其最大阻值為R=25?,電源電壓為U=3V,電壓表的量程為0~3V,當不拉拉環(huán)時,金屬滑片P剛好處于b端.已知該彈簧伸長的長度△L與所受拉力F的關系如圖乙所示,閉合開關S,則:
(1)電壓表中的示數(shù)隨著拉力的增大而增大(選填“增大”或“減小”).當不拉拉環(huán)時,電壓表讀數(shù)是多少?
(2)當拉環(huán)將滑片P拉到a端時,彈簧的伸長量為5cm,則拉環(huán)所受拉力是多少?
(3)請你推導出此電子拉力計的拉力F與電壓表示數(shù)Ux的關系式?

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖甲所示,是使用汽車打撈水下重物的示意圖,汽車通過滑輪組打撈水下一個圓柱形重物,在整個打撈過程中,汽車以0.3m/s恒定的速度向右水平勻速運動.圖乙是此過程中汽車拉動重物的功率P隨時間t變化的圖象,設t=0時汽車開始提升重物,當重物完全被打撈出水后,滑輪組機械效率為80%,忽略水的阻力、繩重和滑輪的摩擦,g取10N/kg.
求:(1)重物浸沒在水中所受浮力;
(2)被打撈重物的密度;
(3)打撈前重物上表面受到水的壓力.

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

10.將一個乒乓球和一個實心球同時沒入水中,放手后發(fā)現(xiàn):乒乓球浮出水面,而實心球沉入水底,如圖所示.比較乒乓球和實心球沒入水中時受到的浮力大小( �。�
A.乒乓球受到的浮力大B.實心球受到的浮力大
C.它們受到的浮力一樣大D.不能確定

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

17.在如圖的電路中,電源電壓保持不變,當開關S從斷開到閉合時,電路中( �。�
A.電流表的示數(shù)變小,電壓表的示數(shù)變小
B.電流表的示數(shù)變小,電壓表的示數(shù)不變
C.電流表的示數(shù)不變,電壓表的示數(shù)變小
D.電流表的示數(shù)不變,電壓表的示數(shù)不變

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科目:初中物理 來源: 題型:選擇題

14.下列描述中與實際情況最接近的是( �。�
A.一塊橡皮的質(zhì)量為50g
B.演奏中華人民共和國國歌的時間為3min
C.洗澡時適宜的水溫為33℃
D.放在水平桌面上的九年級物理課本對桌面的壓強為58Pa

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科目:初中物理 來源: 題型:解答題

15.閱讀短文《地震救援中的科技“武器”》,回答第39題.
地震救援中的科技“武器”
2015年臺灣發(fā)生強烈地震,為了搜尋掩埋在廢墟下的生命,使用了很多最新高科技設備進行救援.
生命探測儀,是一種用于探測生命跡象的高科技援救設備,目前常用的有紅外生命探測儀、音頻生命探測儀和雷達生命探測儀.生命探測儀是基于穿墻生命探測(Though-the-Wall Surveillance,簡稱TWS)技術的發(fā)展應運而生的.TWS是研究障礙物后有無生命現(xiàn)象的一種探測技術,可采用無源探測和有源探測兩種方法.無源探測主要是根據(jù)人體輻射能量與背景能量的差異,或者人體發(fā)出的聲波或震動波等進行被動式探測,如紅外生命探測儀、音頻生命探測儀;有源探測則主動發(fā)射電磁波,根據(jù)人的呼吸、心跳等生理特點,從反射回來的電磁波中探測是否有生命存在,如雷達生命探測儀.
小氣墊:用新型高強度材料制成,比枕頭大不了多少.沒充氣時,將它塞進倒塌樓板間很小的縫隙中,然后充氣使其內(nèi)部壓強達到8個大氣壓.用它可以頂起很重的樓板.
液壓鉗:可以不費力地咬斷倒塌房屋中盤根錯節(jié)的粗鋼筋.
請依據(jù)上述內(nèi)容回答下列問題
(1)紅外生命探測儀能根據(jù)人體與周圍建筑物溫度不同,搜尋被廢墟掩埋的生命.
(2)雷達生命探測儀能主動發(fā)射電磁波,根據(jù)反射回來的電磁波探測是否存在生命.
(3)若小氣墊與樓板的接觸面積為0.3m2,則用它可以頂起210000N重的樓板(取大氣壓強P0=1×105Pa).
(4)人使用液壓鉗做的功大于液壓鉗咬斷鋼筋做的功(選填“大于”、“小于”或“等于”).
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