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电阻
焦耳
72
$0.9×10^3$
$7.2×10^4$



浮力的大小与排开液体的体积有关
甲、乙、丙
物体浸入同种液体中,排开液体的体积越大,受的浮力越大。
【分析】
1. 第(1)问:天平测量物体质量的原理是物体质量等于砝码总质量与游码对应刻度值之和。先确定砝码的总质量,再观察游码标尺的分度值,读出游码对应的刻度,两者相加即可得到菜籽样品的质量。
2. 第(3)问:首先利用密度公式$\rho=\frac{m}{V}$,结合样品的质量和体积计算菜籽的密度,注意单位换算;再根据长方体体积公式$V=长×宽×高$计算仓库中菜籽的总体积,最后利用$m=\rho V$求出总质量。
【解析】
(1) 由图可知,砝码总质量为$50g+20g=70g$,天平标尺的分度值为$0.2g$,游码对应的刻度值为$2g$,因此菜籽样品的质量:
$m=70g+2g=72g$
(3) 计算菜籽的密度:
$\rho = \frac{m}{V} = \frac{72g}{80cm^3} = 0.9g/cm^3 = 0.9×10^3kg/m^3$
仓库中菜籽的总体积:
$V_{总}=10m×8m×1m=80m^3$
仓库中菜籽的总质量:
$m_{总}=\rho V_{总}=0.9×10^3kg/m^3×80m^3=7.2×10^4kg$
【答案】
(1) $\boldsymbol{72}$;(3) $\boldsymbol{0.9×10^3}$;$\boldsymbol{7.2×10^4}$
【知识点】
天平的使用;密度计算;长方体体积计算
【点评】
本题属于基础物理应用题,考查了天平读数、密度公式的应用以及体积计算,解题关键是注意单位的统一和换算,掌握基本公式的灵活运用。
【难度系数】
0.8
1
【分析】
本题是一道综合作图题,需分三个小问,结合不同的物理规律逐一分析作图思路:
1. 图甲(凸透镜光路):先回忆凸透镜的三条特殊光线规律,其中平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会过焦点,因此只需将平行主光轴的入射光线,对应折射后指向右侧焦点F即可。
2. 图乙(重力示意图):重力的核心特点是方向竖直向下,作用点在物体重心,小球的重心为球心,所以从球心竖直向下画带箭头线段并标注G即可。
3. 图丙(力臂与阻力):
力臂l₁:根据力臂定义,是“支点到力的作用线的垂直距离”,因此先延长F₁的作用线,再从支点O向该作用线作垂线段,就是l₁。
阻力F₂:阻力是阻碍杠杆转动的力,当按F₁使剪刀闭合时,小球对剪刀A点的力会阻碍闭合,方向垂直于剪刀刃向上,作用点在A点,据此作图。
【解析】
1. 图甲:
取平行于主光轴的入射光线,连接该光线的入射点与凸透镜右侧的焦点F,画出带箭头的折射光线(箭头指向F),完成光路。
2. 图乙:
找到小球A的球心(重心),从球心出发,竖直向下绘制一条带箭头的线段,标注符号“G”,表示重力。
3. 图丙:
力臂l₁:延长F₁的作用线,从支点O向F₁的作用线作垂线段,标注该垂线段为“l₁”,并在垂足处画出垂直符号。
阻力F₂:在A点处,垂直于剪刀刀刃向上画一条带箭头的线段,标注符号“F₂”,表示阻碍杠杆转动的阻力。
【答案】
如图所示(对应参考答案中的三个作图)
【知识点】
1. 凸透镜的特殊光线
2. 重力的示意图绘制
3. 杠杆的力与力臂
【点评】
本题是基础作图综合题,覆盖光学、力学的核心作图考点,侧重对物理规律基本概念的应用,要求学生准确记忆规律细节(如重力方向、凸透镜光线特点、力臂定义),无复杂推导,是对基础技能的直接考查。
【难度系数】
0.7
【分析】
这是一道探究浮力影响因素的实验题,解题核心是控制变量法的应用,可按以下思路逐步思考:
1. 确定探究方向:从浮力的常见影响因素(排开液体体积、液体密度、浸入深度)中选取一个探究对象,这里以“浮力与排开液体体积的关系”为例。
2. 筛选实验图:根据控制变量法的要求,探究该因素时,要控制其他无关因素(如液体密度、物体材质)不变,仅改变排开液体的体积。甲图用于测量物体重力,乙图中物体部分浸入水中,丙图中物体完全浸入水中,这三个图中液体均为水(密度相同),仅排开液体的体积不同,满足控制变量的条件。
3. 推导实验结论:利用称重法($F_{浮}=G-F_{拉}$)计算浮力,对比不同排开体积下的浮力大小,进而总结规律。
【解析】
以探究“浮力的大小与排开液体的体积有关”为例:
(1) 明确探究问题:浮力的大小与排开液体的体积有关;
(2) 选择对应实验图:甲、乙、丙。甲图测量物体的重力,乙、丙图中液体均为水(保证液体密度相同),物体浸入水的体积不同(乙为部分浸入,丙为完全浸入),通过改变排开液体的体积,控制其他变量不变,符合控制变量法的探究要求;
(3) 计算并分析浮力:
由甲图可知物体的重力$G=8N$;
乙图中,物体受到的浮力$F_{浮乙}=G-F_{乙}=8N-7.6N=0.4N$;
丙图中,物体受到的浮力$F_{浮丙}=G-F_{丙}=8N-7N=1N$;
对比可知:在同种液体中,物体排开液体的体积越大,测力计的示数越小,说明物体受到的浮力越大。
【答案】
(1) 浮力的大小与排开液体的体积有关
(2) 甲、乙、丙
(3) 物体浸入同种液体中,排开液体的体积越大,受的浮力越大。
注:本题也可选择其他探究方向,如探究浮力与液体密度的关系,选图甲、丙、戊,结论为“在排开液体体积相同时,液体密度越大,物体受到的浮力越大”;或探究浮力与浸入深度的关系,选图甲、丙、丁,结论为“物体完全浸入同种液体后,浮力大小与浸入深度无关”,均为合理答案,以上为参考示例。
【知识点】
1. 控制变量法
2. 称重法测浮力
3. 浮力的影响因素
【点评】
本题是浮力探究实验的基础题型,核心考查控制变量法的应用,这是物理实验探究类题目的核心方法。解题时需牢记:探究某一物理量的影响因素时,必须控制其他无关变量不变,仅改变目标变量,再通过测量相关物理量的变化推导结论;同时要熟练掌握称重法测浮力的计算,这是分析浮力变化的关键工具。
【难度系数】
0.7