以下是某同學(xué)設(shè)計(jì)的測量不沉于水且形狀不規(guī)則的石蠟塊密度的實(shí)驗(yàn)步驟:
a、把鐵塊浸沒在量筒內(nèi)的水中,記下讀數(shù)V1
b、用細(xì)線把鐵塊和石蠟塊系牢,全部浸沒在量筒內(nèi)的水中,記下讀數(shù)V2
c、在量筒中倒入一定量的水,記下水面到達(dá)的刻度,記做V3;
d、用天平測出石蠟塊的質(zhì)量m1;
e、用天平測出鐵塊的質(zhì)量m2;
f、用密度公式計(jì)算石蠟塊的密度;
請(qǐng)完成下列填空:
(1)上述步驟中不必要的是
e
e

(2)步驟
c
c
中可省略的是
記下水面到達(dá)的刻度,記做V3
記下水面到達(dá)的刻度,記做V3
;
(3)正確的操作步驟順序是
dcabf
dcabf
;
(4)石蠟塊密度的表達(dá)式ρ=
m1
V2-V1
m1
V2-V1
分析:用天平測量石蠟的質(zhì)量.
石蠟的密度小于水的密度,石蠟放在水中,石蠟漂浮在水面上,采用下掛金屬塊的方法測量石蠟的體積.石蠟的體積等于水、金屬塊、石蠟的總體積與水、金屬塊體積的差.
測量石蠟的質(zhì)量和體積,根據(jù)密度公式求出石蠟的密度.
解答:解:(1)實(shí)驗(yàn)步驟中測量鐵塊的質(zhì)量是多余的.
(2)實(shí)驗(yàn)步驟中,量筒中倒入適量的水,不用測量水的體積,知道水和鐵塊的總體積即可.所以可以省略步驟c中的記下水面到達(dá)的刻度,記做V3
(3)正確的實(shí)驗(yàn)步驟:
d、用天平測出石蠟塊的質(zhì)量m1;
c、在量筒中倒入一定量的水;
a、把鐵塊浸沒在量筒內(nèi)的水中,記下讀數(shù)V1;
b、用細(xì)線把鐵塊和石蠟塊系牢,全部浸沒在量筒內(nèi)的水中,記下讀數(shù)V2;
f、用密度公式計(jì)算石蠟塊的密度;
(4)石蠟的質(zhì)量為m,石蠟的體積為V=V2-V1
石蠟的密度為:ρ=
m
V
=
m1
V2-V1

故答案為:(1)e;(2)c;記下水面到達(dá)的刻度,記做V3;(3)dcabf;(4)
m1
V2-V1
點(diǎn)評(píng):對(duì)于密度比水小的固體,采用下掛金屬塊法或針壓的方法,使固體完全浸沒在水中測量體積.
測固體密度,在初中物理中是重要內(nèi)容,學(xué)習(xí)中必須掌握!
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源:2013屆江蘇省盱眙縣某重點(diǎn)中學(xué)九年級(jí)上學(xué)期期中考試物理試卷(帶解析) 題型:實(shí)驗(yàn)題

小明在“測滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,用如圖1所示的滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:


(1)分析表中數(shù)據(jù),回答以下問題:
①表中有一個(gè)數(shù)據(jù)的記錄是錯(cuò)誤的,錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)是    。
(2) 在操作時(shí)注意拉動(dòng)測力計(jì)沿           運(yùn)動(dòng)。如果在靜止時(shí)讀出測力計(jì)拉力大小,所計(jì)算得機(jī)械效率比實(shí)際效率    (高/低),
(3)小紅在小明實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上多使用一個(gè)滑輪也做了該實(shí)驗(yàn),如圖2所示。

①小紅多使用一個(gè)滑輪,目的是為了                                
②當(dāng)這兩位同學(xué)使用各自的滑輪組提升相同的重物上升相同高度時(shí),若忽略繩重及摩擦,它們的機(jī)械效率    (相同/不相同),理由是:                       。
(4)為了將放置在水平地面上、重G=120N的重物提升到高處,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如右圖(甲)所示的滑輪組裝置。當(dāng)他用下圖(乙)所示隨時(shí)間變化的豎直向下拉力F拉繩時(shí),重物的速度v和上升的高度h隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像分別如圖(丙)和(。┧,不計(jì)摩擦,繩對(duì)滑輪的拉力方向均可看成在豎直方向。則在2~3s內(nèi),拉力F做的功    J;在1~2s內(nèi),拉力F做的功的功率為    W。

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科目:初中物理 來源:2012-2013學(xué)年江蘇省九年級(jí)上學(xué)期期中考試物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

小明在“測滑輪組機(jī)械效率”的實(shí)驗(yàn)中,用如圖1所示的滑輪組進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:

(1)分析表中數(shù)據(jù),回答以下問題:

①表中有一個(gè)數(shù)據(jù)的記錄是錯(cuò)誤的,錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)是     。

(2) 在操作時(shí)注意拉動(dòng)測力計(jì)沿            運(yùn)動(dòng)。如果在靜止時(shí)讀出測力計(jì)拉力大小,所計(jì)算得機(jī)械效率比實(shí)際效率     (高/低),

(3)小紅在小明實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上多使用一個(gè)滑輪也做了該實(shí)驗(yàn),如圖2所示。

①小紅多使用一個(gè)滑輪,目的是為了                                 ;

②當(dāng)這兩位同學(xué)使用各自的滑輪組提升相同的重物上升相同高度時(shí),若忽略繩重及摩擦,它們的機(jī)械效率     (相同/不相同),理由是:                        。

(4)為了將放置在水平地面上、重G=120N的重物提升到高處,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如右圖(甲)所示的滑輪組裝置。當(dāng)他用下圖(乙)所示隨時(shí)間變化的豎直向下拉力F拉繩時(shí),重物的速度v和上升的高度h隨時(shí)間t變化的關(guān)系圖像分別如圖(丙)和(丁)所示,不計(jì)摩擦,繩對(duì)滑輪的拉力方向均可看成在豎直方向。則在2~3s內(nèi),拉力F做的功     J;在1~2s內(nèi),拉力F做的功的功率為     W。

 

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

力學(xué)綜合計(jì)算題分類例析

綜觀歷年各省市中考題,不難發(fā)現(xiàn),力學(xué)計(jì)算大多以綜合題的形式出現(xiàn),單獨(dú)用一個(gè)知識(shí)點(diǎn)只對(duì)某一個(gè)物理量(如密度、壓強(qiáng)等)進(jìn)行求解的力學(xué)計(jì)算題已很少見了,絕大部分力學(xué)的計(jì)算題都有一定的綜合性。綜合題的優(yōu)點(diǎn)是:一方面能考查學(xué)生分析、理解和推理的思維能力,另一方面考查學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力和知識(shí)遷移能力。這完全符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求和目標(biāo),所以這種題型在今后的中考中仍將占有很重要的位置。本專題從以下幾個(gè)方面對(duì)這類計(jì)算題進(jìn)行分析探究。以指導(dǎo)同學(xué)們解題時(shí)抓住要點(diǎn),一舉突破。

一.思路和方法

1.讀懂題意或圖示,明確已知量和所求量。

有些新題型會(huì)出現(xiàn)一些新名詞或概念,有的已知條件比較隱蔽,應(yīng)該努力挖掘出對(duì)解題有用的信息。

2.分析研究對(duì)象所處的狀態(tài)或物理過程,找出已知量和未知量之間的聯(lián)系。

為了幫助分析,通常對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析并畫出受力圖,確定哪些力構(gòu)成平衡力,根據(jù)平衡條件建立平衡方程式,這是很關(guān)鍵的一步。

3.明確題目所描述的對(duì)象和過程涉及到哪些知識(shí)點(diǎn),選擇適當(dāng)?shù)墓交蛞?guī)律進(jìn)行計(jì)算。

①求壓強(qiáng)時(shí)可用,兩個(gè)公式進(jìn)行求解。但后一個(gè)公式一般用來求解液體壓強(qiáng),只有豎直放置的柱體對(duì)支承面產(chǎn)生壓強(qiáng),才能用來解。

②計(jì)算浮力的方法有很多:(1)阿基米德原理;(2)彈簧測力計(jì)測浮力(G與F分別為物體在空氣中稱和在液體中稱時(shí)彈簧測力計(jì)的示數(shù));(3)平衡法:物體處于漂浮或懸浮;(4)壓力差法:。根據(jù)已知條件和研究對(duì)象所處的狀態(tài)選擇適當(dāng)?shù)墓角蟾×Α?/p>

③求滑輪組的機(jī)械效率也有兩個(gè)公式:和。當(dāng)滑輪組豎直提升物體時(shí)就用前者,當(dāng)滑輪組水平拉物體時(shí)就用后者。

4.驗(yàn)證計(jì)算結(jié)果

對(duì)答案進(jìn)行檢驗(yàn),看過程有無錯(cuò)誤,看結(jié)果是否符合實(shí)際。

 

二.熱點(diǎn)問題歸類

熱點(diǎn)一:密度、壓強(qiáng)和浮力的綜合。

例1.某電梯公寓樓約40m,完成此建筑物需要澆鑄鋼筋混凝土,還需要使用其他建筑材料,混凝土密度為,取。求:(1)已知自來水的密度為,若要從地面向樓頂提供自來水,加壓設(shè)備至少需要給施加多大的壓強(qiáng)?(不考慮大氣壓強(qiáng))

(2)測量表明,該樓的地基所承受的壓強(qiáng)不得超過,若地基與地面的接觸面積為,則此大樓另外添加的裝飾材料、各種設(shè)備等物資及進(jìn)入大樓的人員的總質(zhì)量不得超過多少?

解析:這是一道密度和壓強(qiáng)的綜合題,根據(jù)公式。(1)小題立即解決。(2)小題中要求質(zhì)量,則可以先求出最大重力,然后求出最大質(zhì)量,最后減去已有的質(zhì)量即可,具體解法如下:

(1)

(2)設(shè)混凝土、其他建筑材料和其余部分的質(zhì)量分別為m1、m2和m3,總重量為G

當(dāng)m3最大時(shí),G最大,大樓對(duì)地基的壓力F最大,地基所承受的壓強(qiáng)達(dá)到最大值。

所以

所以

 

例2.去年南京市對(duì)大明湖進(jìn)行了首次換水清淤,換水后大明湖水清澈見底,魚兒歡暢。愛湖小分隊(duì)的同學(xué)準(zhǔn)備利用自己掌握的科學(xué)知識(shí)對(duì)湖水水質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測。他們通過調(diào)查,了解到大明湖周邊主要污染源很容易導(dǎo)致湖水密度變大,而密度達(dá)到的水域就不適宜湖里魚類生存,他們就想到做一個(gè)簡易的密度計(jì)來監(jiān)控湖水密度。為此找來一根長為1.2m粗細(xì)均勻的木條,在底端嵌入適量重物,使其能直立漂浮水中,做好相應(yīng)的標(biāo)記后就可以監(jiān)測湖水的密度了,測量得該簡易密度計(jì)的總質(zhì)量為0.5kg。(g取10N/kg)

(1)先將該木條放入足夠深的清水中,測得木條露出水面0.2m,在水面處畫上白線,請(qǐng)計(jì)算此時(shí)木條底端受到的水的壓強(qiáng)及木條受到的浮力。

(2)請(qǐng)通過計(jì)算說明應(yīng)在木條的什么位置畫上表示污水密度達(dá)到時(shí)的紅線,以監(jiān)測湖水密度是否超標(biāo)。

解析:此題是一道運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的好題,綜合的知識(shí)有壓強(qiáng)、浮力和二力平衡等。(1)木條底端受到水的壓強(qiáng)可直接用來求;又因木條處于漂浮狀態(tài),故可用二力平衡法求浮力。

由于木條處于漂浮狀態(tài),所以:

(2)此題實(shí)際上是求木條浸入污水的深度h,要求深度必先求,因?yàn)椋赏ㄟ^浮力算出。又因木條的橫截面積S未知,深度h似乎無法求出,但我們要善于利用(1)小題的條件,找到兩者的相同之處,即在清水中和污水中都處于漂浮狀態(tài),兩者受到的浮力相等,所以

,即,所以:

 

熱點(diǎn)二:速度、功率和效率的綜合

例3.如圖1所示,物體重20N,在拉力F的作用下,以0.5m/s的速度沿水平方向勻速運(yùn)動(dòng),物體與地面的摩擦力是物重的0.2倍,求:

(1)不記滑輪、繩重和滑輪組的摩擦,拉力的大小及拉力的功率。

(2)若拉力為2.5N,該滑輪組的機(jī)械效率。

圖1

解析:在不計(jì)摩擦的情況下,可直接用滑輪組省力公式求拉力,不過不是,而應(yīng)該是(是物體A與地面的摩擦)。因?yàn)閷?duì)物體的拉力不是等于物體的重量,而是等于地面對(duì)物體的摩擦力。相應(yīng)地,求這種水平裝置的滑輪組的機(jī)械效率的計(jì)算公式也應(yīng)該是,而不是。拉力的功率可進(jìn)行如下推導(dǎo):

(1)拉力的大。

拉力的功率:

(2)

 

熱點(diǎn)三:壓強(qiáng)或浮力與杠桿類相結(jié)合的綜合題

例4.圖2是小明設(shè)計(jì)的一個(gè)用水槽來儲(chǔ)存二次用水的沖廁裝置。帶有浮球的橫桿AB(B為浮球的中心)能繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),倒“T”形閥門C底部為厚度不計(jì)的橡膠片,上部為不計(jì)粗細(xì)的直桿,進(jìn)水口的橫截面積為4cm2,浮球的體積為100cm3,OB是OA長度的6倍,AB桿左端壓在閥門C上,閥門C堵住進(jìn)水口時(shí),AB桿水平,浮球頂部和溢水口相平,不考慮閥門C、橫桿AB及浮球受到的重力。()求:

(1)浮球浸沒時(shí),浮球受到的浮力多大?A端受力多大?

(2)為了防止水從溢水口溢出,水槽中的水面與溢水口的高度差不能超過多少?

圖2

解析:本題又是一道力學(xué)綜合題,描述的物理情境較為復(fù)雜,所以分析審題是關(guān)鍵,尤其是要把這個(gè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖看懂,搞清楚它的工作過程和原理,解題過程如下:

(1)當(dāng)球全部浸沒水中時(shí):

橫桿B端受力等于浮球所受浮力,即:

運(yùn)用杠桿平衡條件:

,因?yàn)?/p>

所以A端受力為:

(2)水恰能從溢水口流出時(shí)水槽中的水面距溢水口的高度差是允許的最大值。此時(shí),浮球全部浸沒,閥門C受到水槽中的水向上的壓力和水箱中水向下的壓力及浮球浸沒時(shí)杠桿A端對(duì)閥門C向下的壓力相互平衡,即:

                                         ①

設(shè)水槽中的水面距閥門C底部橡膠片的高度為H,溢水口到閥門C底部橡膠片的高度為h,則:

                                             ②

                                              ③

把②③式代入①中,有

整理得:

 

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