9.【解答】解:在容器内水流出的过程中,水面下降,木块也随水面向下运动,木块仍然处于漂浮状态;当木块接触到容器底时,木块不再运动,水继续流出。
A、根据图示可知,在容器内水流出的过程中,并且当水位在一定高度时,木块下表面处水的深度不变,由p=ρgh可知,木块下表面受到水的压强不变;故A错误;
B、由题意知,控制阀门,使容器中相同时间内流出的水量相等,所以,相同时间内水减少的重力相同,容器对桌面减小的压力相同,由p=可得,容器对桌面的压强p2随时间均匀减小,故B错误;
C、在容器内的水流出后,木块的质量不变,高度减小,则木块的重力势能减小,当木块沉底时,木块的重力势能不再变化,即木块的重力势能先变小后不变,故C错误; D、根据图示可知,当水位在一定高度时,木块处于漂浮状态,即浮力等于重力;当木块接触到容器底时,水继续流出,木块排开水的体积减小,浮力减小;所以木块受到浮力先不变后减小;故D正确。 故选:D。
10.【解答】解:由图可知,正方体在a中悬浮,在b、c中漂浮, 因物体漂浮或悬浮时受到的浮力和自身的重力相等,
所以,同一个正方体在三种液体中受到的浮力相等,故B错误; 因a中正方体上表面压强不为0,b、c中正方体上表面的压强为0, 所以,由F浮=F下﹣F上=(p下﹣p上)S的变形式p下=正确;
因V排a>V排b>V排c, 所以,由F浮=ρgV排的变形式ρ=错误;
因物体静止时液面相平,
所以,由p=ρgh可知,液体对三个容器底部的压强关系为pa<pb<pc, 由F=pS可知,液体对三个容器底部的压力关系为Fa<Fb<Fc,故A错误。 故选:D。 11.【解答】解:
(1)由图知,n=2,不计绳重和摩擦,
可知,三液体的密度关系为ρa<ρb<ρc,故C
+F上可知,pa>pb=pc,故D
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拉力:F=(G+G轮)=(600N+100N)=350N, 拉力端移动距离:s=2h=2×2m=4m, 总功:W总=Fs=350N×4m=1400J, 拉力的功率:P=
=
=140W;故A错;
(2)有用功:W有用=Gh=600N×2m=1200J, 滑轮组的机械效率: η=
×100%=
×100%≈85.7%,故B正确;
=1400J﹣1200J=200J,故C
(3)提升重物的过程中所做的额外功:W额=W总﹣W错;
有用
(4)当提升重物的重力减小为400N,做的有用功就变小,而额外功几乎不变,有用功和总功的比值变小,故滑轮组的机械效率变小,故D错。 故选:B。
12.【解答】解:(1)长方体M的重力G=27N,细绳能够承受的最大拉力F′=22N, 则当细绳断的瞬间,物体受到的浮力: F浮=G﹣F′=27N﹣22N=5N;
(2)因物体静止时,有的体积浸没在水中, 所以,此时物体浸入水中的体积: h1=
=
=hM=×20cm=16cm,
由F浮=ρgV排可得,细绳断的瞬间物体排开水的体积: V排=
=
=5×10m,
﹣4
3
此时物体浸入水中的深度: h2=
=
=0.1m=10cm,
则容器内流出水的体积:
V流水=(h1﹣h2)×(S容﹣SM)=(16cm﹣10cm)×(200cm﹣50cm)=900cm, 水以每秒10cm的速度流出,则水流出的时间:
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3
2
2
3
t==90s,故B错误;
(3)细绳断后,容器内剩余水的体积:
V剩水=S容h水﹣V流水=200cm×21cm﹣900cm=3300cm, 长方体M的体积:
VM=SMhM=50cm×20cm=1000cm=1×10m, 长方体M的质量: mM=
=
=2.7kg,
2
3
﹣3
233
3
长方体M的密度: ρM=
=
=2.7×10kg/m>ρ水,
3
3
当物体静止时浸没在水中,则此时容器内水面的深度: h=
=
=21.5cm=0.215m,
水对容器底部的压强:
p水=ρ水gh=1.0×10kg/m×10N/kg×0.215m=2150Pa,故C正确; (4)细绳断后,当物体静止时,剩余水的质量: m剩水=ρ
水
33
V剩水=1.0g/cm×3300cm=3300g=3.3kg,
33
容器对桌面的压力: F=G总=(m容+m剩水)g=(1kg+3.3kg)×10N/kg=43N, 容器对桌面的压强: p=
=
=2150Pa,故D错误。
故选:ABD。
二、填空作图题(每空1分,22题作图题4分,共22分)
13.【解答】解:浸在液体中的物体,受到液体向上的浮力,浮力的大小等于物体排开的液体受到的重力。这一规律最早是希腊科学家阿基米德提出的,后人称为阿基米德原理; 意大利科学家托里拆利最早较精确测出了大气压的数值。 故答案为:阿基米德;托里拆利。
14.【解答】解:(1)荷塘里荷花盛开,微风吹过,飘来阵阵花香,是扩散现象,说明分子
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在做无规则运动。
(2)荷叶上的两滴露珠接触后合成一滴,是由于分子间引力的作用。 故答案为:扩散;引。
15.【解答】解:阳光照射到太阳帆上的压强约为: p==
=0.005pa;
推力做的功约为:
W=Fs=350N×100m=35000J。 故答案为:0.005;35000。
16.【解答】解:(1)两个容器底面积相同,形状不同,在液面等高的情况下,两个容器内液体的体积关系为:VA>VB;
由于两种液体质量相同,由ρ=得:ρA<ρB;
已知液面高度相同:hA=hB,由液体压强公式p=ρgh得: 两容器底部所受液体的压强关系是pA<pB;
(2)两个容器的质量以及所装液体的质量相同,即两个容器的总质量相同:mA=mB; 所以两个容器对桌面的压力F=G=mg相同,又已知容器底面积相等,即SA=SB; 由p=得:两个容器对桌面的压强关系是pA′=pB′。 故答案为:小于;等于。 17.【解答】解:
(1)由W总=F拉s绳可得绳子自由端移动的距离: s绳=
==0.8m,
由图可知,n=2,
因为s绳=2s物,所以物体运动的距离: s物=s绳=×0.8m=0.4m, (2)滑轮组所做的有用功: W有用=fs物=60N×0.4m=24J, 滑轮组的机械效率: η=
=
×100%=60%。
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