如图所示,A、B、C为正方体。A、B用不可伸长的细线绕过定滑轮相连,A置于升降台上。C通过弹簧竖直悬挂于B的下方,并放置于容器中央(不计绳重及摩擦、弹簧重及体积)。逐渐向容器中注水至刚好接触C的下底面,此时水深5cm。已知,,,边长;弹簧原长10cm,其每伸长或缩短1cm,弹力变化量为1N,柱形容器的质量为1kg,底面积为,高30cm,A、B、C始终在竖直方向上移动:
(1)水对容器底部的压强?
(2)继续加水至C所受浮力为5N时,停止加水。两次加水的总质量?
(3)在(2)问基础上,将升降台竖直上升10cm,求容器对水平地面的压强?
(1)水对容器底部的压强?
(2)继续加水至C所受浮力为5N时,停止加水。两次加水的总质量?
(3)在(2)问基础上,将升降台竖直上升10cm,求容器对水平地面的压强?
更新时间:2020-08-10 00:03:35
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【推荐1】如图甲所示,圆柱形玻璃容器重为3N,底面积为放在水平桌面上:重为7N,边长为的正方体木块(不吸水)静止在容器的底部,用一根长为的细线(质量和体积不计)将木块与容器底部相连,现向容器缓慢注水,直到木块受到的浮力等于8N时停止注水(如图乙所示),已知水的密度为,g取10N/kg。容器的厚度不计,求:
(1)木块的密度;
(2)注水过程浮力对木块所做的功;
(3)木块受到的浮力等于8N时容器对桌面的压强。
(1)木块的密度;
(2)注水过程浮力对木块所做的功;
(3)木块受到的浮力等于8N时容器对桌面的压强。
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【推荐2】有一根绳子,通过如图甲所示的滑轮组,能够提起的最重物体是A,物体比A再重绳子将会断裂(不计绳重和摩擦)。求:
(1)将A匀速提高2m做的有用功为470J,则物重为多大?
(2)若此时滑轮组的效率为92.5%,人的重力为600N,每只脚与地面接触面积为2×10-2m2,则人对地面的压强多大?
(3)若用这根绳子和这些滑轮,组成如图乙所示滑轮组,利用它从水中缓慢匀速提起(不计水的阻力)一个边长为3×10-1m的正方体B,当提到B的下表面所受水的压强为2×103Pa时,绳子断裂,则正方体的密度多大?
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(2)若此时滑轮组的效率为92.5%,人的重力为600N,每只脚与地面接触面积为2×10-2m2,则人对地面的压强多大?
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解题方法
【推荐1】如图甲所示,将底面积为100cm2且足够高的圆柱形容器置于电子秤上,仅倒入某液体时电子秤示数m随液体深度h的变化关系如图乙所示。接下来先将此液体排尽,将一个重力为0.8N,高为8cm的圆柱体A和一个体积为100cm3的实心圆柱体合金块B放入容器中如图甲所示,A、B两物体中间由一根长度为10cm,质量、体积均忽略不计的细绳相连(细绳未画出且不可伸长,物体B未与柱形容器底部紧密接触),然后向柱形容器中缓慢匀速注入此液体,细线所受拉力随时间的变化图像如图丙所示。已知SA=1.6SB=0.8S容,求:
(1)柱形容器的重力大小;
(2)当圆柱体A对合金块B的压力为0N时,至少需要加入深度为多少厘米的该液体;
(3)t2时刻,电子秤的示数。
(1)柱形容器的重力大小;
(2)当圆柱体A对合金块B的压力为0N时,至少需要加入深度为多少厘米的该液体;
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真题
【推荐2】如图所示为一种蓄水箱的人工放水装置,AOB是以O点为转轴的轻质杠杆,AO呈水平状态,A、O两点间的距离为40cm,B、O两点间的水平距离为10cm,竖直距离为7cm,K是一轻质、横截面积为100cm2的盖板(恰好堵住出水口),它通过细绳与杠杆的A端相连,在水箱右侧水平地面上,重为600N的人通过滑轮组拉动系在B点呈竖直状态的绳子,可以控制出水口上盖板,若水箱水深为50cm,当盖板恰好要被拉起时,水平地面对人的支持力为490N,人对绳子的拉力为F1,绳子对B点的拉力为F2,滑轮组的机械效率为η,盖板的厚度、绳重与滑轮间的摩擦均可忽略不计,人对绳的拉力与人所受重力在同一直线上(g取10N/kg)求:
(1)水箱中水深为50cm时,盖板上表面所受水的压强和压力;
(2)人对绳子的拉力F1和绳子对B点的拉力F2;
(3)滑轮组的机械效率η;
(4)若与杠杆A、B两端选接的细绳足够结实,当水位至少达到多高时,人将无法拉起盖板。
(1)水箱中水深为50cm时,盖板上表面所受水的压强和压力;
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【推荐3】混合动力汽车具有节能、低排放等优点,成为汽车研究与开发领域的重点,某新型混合动力汽车启动时,内燃机不工作,蓄电池向车轮输送能量,当需要高速行驶或蓄电池电能过低时,内燃机启动,既可以向车轮输送能量,又可以给蓄电池充电,车速与所受阻力的关系如图所示在某次测试中,蓄电池存满电能7.6×108J,启动时,消耗了20%电能输送给车轮。当汽车速度达到50km/h时,由内燃机提供能量,接下来汽车匀速行驶一段路程,共消耗燃料14kg,蓄电池充满,已知内燃机效率为40%。(忽略蓄电池和电动机的热损失,q燃料=4.5×107J/kg)求:
(1)当汽车速度达到50km/h时,汽车受到的牵引力大小?
(2)汽车匀速行驶一段路程,燃料完全燃烧放出的热量为多少?
(3)内燃机给车轮供能的效率。
(1)当汽车速度达到50km/h时,汽车受到的牵引力大小?
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【推荐1】某品牌小汽车,汽车和驾驶员的总质量M=1.8t,静止时在水平地面上轮胎与地面的总接触面积S=0.06m2;若保持发动机的输出功率恒定为P=30kW,以v=72km/h的速度沿平直公路匀速行驶。已知汽油的热值q=4.6×107J/kg,g取10N/kg。求:
(1)该车静止在水平地面上时对地面的压强p;
(2)该车匀速行驶时的牵引力F;
(3)若汽油完全燃烧释放的内能转化为车的机械能的效率η=22%,求该车行驶s=100km消耗汽油的质量m。(结果保留一位小数)
(1)该车静止在水平地面上时对地面的压强p;
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【推荐2】《天工开物》是世界上第一部关于农业和手工业生产的综合性著作,是中国古代一部综合性的科学技术著作,是一部百科全书式的著作,作者是明朝科学家宋应星.外国学者称它为“中国17世纪的工艺百科全书”.
桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示,硬杆用细绳悬挂在树上,杆可绕O点自由旋转且与树之间无作用力,用细绳将重力为、容积为的桶悬挂在B端,在A端重的拗石辅助下,人可轻松将一桶水从井中提起,;悬挂桶的绳子始终保持在竖直方向上,忽略杆和绳的重力。
(1)桶装满水时,求水的质量;
(2)空桶在井中漂浮时,求桶排开水的体积;
(3)一重力为的人用桔槔将装满水的桶提出水面后(忽略桶外壁沾水),桔槔处于平衡状态时,人与地面的受力面积为,求人对地面的压强。
桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示,硬杆用细绳悬挂在树上,杆可绕O点自由旋转且与树之间无作用力,用细绳将重力为、容积为的桶悬挂在B端,在A端重的拗石辅助下,人可轻松将一桶水从井中提起,;悬挂桶的绳子始终保持在竖直方向上,忽略杆和绳的重力。
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【推荐1】小明在探究“浮力的大小与哪些因素有关”实验时,将一底面积为4的圆柱体浸入水中,改变其浸入水中的体积,观察弹簧测力计示数的变化,如图所示。图甲中,圆柱体有体积浸入水中,弹簧测力计的示数为1.1N;图乙中,圆柱体有体积浸入水中,弹簧测力计的示数为0.9N。取,求:
(1)圆柱体全部浸入水中时受到的浮力;
(2)图乙中,圆柱体底部受到水的压强。
(1)圆柱体全部浸入水中时受到的浮力;
(2)图乙中,圆柱体底部受到水的压强。
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【推荐2】如图所示,支撑杠杆水平平衡的支架AOB随物体M在水中能上下运动自动升降,杠杆始终保持水平平衡;轻质杠杆,某同学质量为60kg;利用这个装置将物体匀速放入容器中,在M被浸没在水里的过程中,用力F1拉动绳自由端匀速竖直向下运动时,该同学对地面的压强为独立站在地面时对地压强的一半;已知,物体M的体积是0.06m3,动滑轮的重力为60N。(杆的自重、绳的重力、滑轮与绳的摩擦及液体对物体的阻力不计,g=10N/kg)求:
(1)物体M浸没在水里受到的浮力;
(2)拉力F1的大小;
(3)物体M的密度;
(4)物体M完全露出水面时,滑轮组的机械效率(百分号前面保留整数)。
(1)物体M浸没在水里受到的浮力;
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解题方法
【推荐3】一个盛有水底面积为100cm2的轻质薄壁柱形容器放在电子秤上,现用细线将由不同材料制成的底面积均相同的A、B均匀实心长方体,从如图甲所示位置放入水中,直至A刚好浸没在水中(A、B未接触到容器),在整个过程中,始终保持匀速直线运动且水未溢出,电子秤的示数与拉动时间的关系如图乙所示。长方体容器质量忽略不计,ρ水<ρA<ρB。求:
(1)当水的质量为8kg时,水对容器底部的压强;
(2)B浸没在水中所受到的浮力;
(3)乙图中电子秤的示数m。
(1)当水的质量为8kg时,水对容器底部的压强;
(2)B浸没在水中所受到的浮力;
(3)乙图中电子秤的示数m。
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