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F=F浮﹣G=6N﹣4N=2N;
(2)因为木块浸没在水中时的浮力大于木块的重力,所以剪断细线后,木块会上浮直至漂浮在水面上, 由于漂浮,所以
=G=4N,
因此浮力变小,根据F浮=ρ故答案为:2;下降。
液
gV排知,排开水的体积减小,液面下降。
21.【解答】解:由图可知,密度计在甲、乙液体中处于漂浮状态,此时F浮=G, 两个完全相同的重力相同,
所以密度计在两种液体中所受的浮力相等;
甲中密度计排开液体的体积大于乙中排开液体的体积, 根据F浮=ρgV排可知,甲液体的密度小于乙液体的密度。 液面高度相同,
根据p=ρgh可知,甲烧杯底部受到的压强小。 故答案为:等于;小于;小于。
三、解答题(共10小题,第22、26、27题各4分,第23、24、25、29题各6分,第28题7分,第30题8分,计51分)(g取10N/kg) 22.【解答】解:
不计水对铁球的阻力,浸没在水里的铁球受到重力和浮力的作用,重力的方向竖直向下,浮力的方向竖直向上,二力的作用点在铁球的重心处;铁球正在加速下沉,所以浮力小于重力;
过铁球的重心分别沿力的方向画一条有向线段,注意表示重力的线段较长,并标上力的符号,如下图所示:
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23.【解答】解:物体做匀速直线运动说明它受到了平衡力的作用。
水平方向上没有牵引力,也就没有摩擦力,若有摩擦力,物体就不会做匀速直线运动,所以水平方向上是不受力的;
竖直方向上有重力和支持力,物体竖直方向上是静止的,重力和支持力就是一对平衡力,大小相等、方向相反。
作用点画在物体的中心就行,画出表示重力和支持力的射线标出箭头、字母,如图所示:
24.【解答】解:(1)由v=得通过该桥的时间:
t===0.08h=4.8min;
(2)由p=可得,桥面上承受的最大压力:
F=pS=2.5×105Pa×8×102m2=20000N,
﹣
桥面上承受的最大重力G总=F=20000N, 车子的重力:
G车=m车g=1200kg×10N/kg=1.2×104N;
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G人总=G总﹣G车=20000N﹣1.2×104N=0.8×104N, 车上所能乘坐的游客的数量:
n===16(人)
答:(1)它通过该桥需4.8min;
(2)为确保览车在桥面上的行车安全,车上所能乘坐的游客最16名。 25.【解答】解:(1)金属球的质量为:m=m2﹣m3=5.4kg﹣1.2kg=4.2kg, (2)溢出水的质量m溢=m1﹣m3=2.4kg﹣1.2kg=1.2kg,
V溢==
=1.2×103m3,
﹣
因为浸没,所以V球=V溢=1.2×103m3;
﹣
(3)金属球的密度 ρ==
=3.5×103kg/m3。
答:(1)金属球的质量为4.2kg;(2)金属球的体积为1.2×103m3;(3)金属球的密度为3.5×103kg/m3。
﹣
26.【解答】解:(1)为了使小车滑到水平面上具有相等的初速度,需要使小车从同一高度滑下; (2)小车在不同材料表面滑行的距离不同,说明小车在不同材料的表面上受到的阻力不同,由图示可知,小车在木板表面上滑行的距离最远,速度减小的最慢;即滑行时运动状态最不容易改变; (3)从实验事实可知,小车受到的阻力越小,小车运动的距离越远,速度减小得越慢,由此可知,力是改变物体运动状态的原因,如果物体不受力,则物体运动状态不变,做匀速直线运动; (4)由图2所示弹簧测力计可知,其分度值是0.2N,其示数为0.8N, 故答案为:(1)同一;(2)木板;(3)小;慢;匀速直线运动;(4)0.8。
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27.【解答】解:(1)空烧杯的质量:m1=20g+10g=30g 牛奶和烧杯的总质量:m2=100g+50g+2.4g=152.4g 牛奶的质量:m=m2﹣m1=152.4g﹣30g=122.4g 牛奶的体积:V=100mL=100cm3
牛奶的密度:ρ==
=1.224g/cm3=1.224×103 kg/m3
(2)先测量空烧杯的质量,然后再测量烧杯和牛奶的总质量,最后再把牛奶倒入量筒中,牛奶不能全部倒入量筒,烧杯上会有残留,导致体积测量偏小,密度偏大,所以要先测量烧杯和牛奶的总质量,然后把牛奶倒入量筒中适量测量体积,然后再测量剩余牛奶和烧杯的总质量,所以步骤为乙丙甲。
(3)石块浸没在水中受到浮力作用:F浮水=G﹣F1=ρ
水
gV排,V排=
石块浸没在牛奶中受到浮力作用:F浮奶=G﹣F2=ρ奶gV排,V排=
所以,=
所以,牛奶的密度:
ρ=ρ奶=ρ水。
故答案为:(1)1.224×103 ;(2)乙、丙、甲;(3)用弹簧测力计测出石块浸没在牛奶中时,测力计对石块的拉力F2;
ρ水。
28.【解答】解:(1)虽然水平拉力逐渐增大,但是木块始终处于静止状态,所以在水平方向受到的拉力与摩擦力相互平衡,大小相等;由于拉力在增大,所以摩擦力也在增大;
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(2)分析比较甲、乙两次实验,接触面的粗糙程度相同,乙中压力大,测力计示数大,即摩擦力大,故可以验证滑动摩擦力的大小可能与压力大小有关;
分析比较甲、丙两次实验,压力大小相向,丙中接触面粗糙,测力计示大,即摩擦力大,结论为:在压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;
(3)当从静止开始竖直向下拉动白纸时,白纸在竖直方向上受到竖直向下的重力、竖直向上的摩擦力的作用,由于重力和摩擦力是一对平衡力,所以拉动白纸的力是相同的,即三个物体对白纸的摩擦力相同,所以三个弹簧测力计的示数变化量也相同。
故答案为:(1)变大;(2)压力大小;压力相同时,接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;(3)A。 29.【解答】解:(1)当物体处于静止或匀速直线运动状态时,物体受到的力是平衡的;
(2)小华认为,若采用小明的方案,必须测出物体所受的拉力和重力的大小来进行比较;研究发现,在小明的方案中,只能根据相互作用的关系直接测出拉力的大小,在未知二力平衡条件的前提下,另一个力无法直接测量,所以这一方案无法实施下去;
(3)B图为滑动摩擦,A图为滚动摩擦,C图只有滑轮间的摩擦,为了减小摩擦力对实验的影响,他们改进的先后顺序:B、A、C;这样的改进是为了减小摩擦对实验的影响;
(4)如图丙,是最终确认的实验方案。此方案中,由于卡片的重力远小于钩码的重力,可以卡片的重力可忽略不计。
故答案为:(1)静止或匀速直线运动;(2)重力;拉力;拉力;(3)B、A、C;摩擦力;(4)远大于。 30.【解答】解:(1)由图①②③可知,物体浸入水中的体积不同,物体受到的浮力不同,由此可知:浮力的大小跟物体排开液体的体积有关。
(2)由图③④可知,液体种类相同,物体浸入液体的体积相同,物体浸入液体的深度不同,但弹簧测力计的示数相同,说明所受浮力相同,因此可得出结论:浸没在同种液体中的物体,浮力的大小跟浸没的深度无关。
(3)由图④⑤可知,保持了物体的深度不变,物体排开液体的体积相同,液体的种类不同,弹簧测力
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