如图所示,放置在水平桌面上的甲、乙两个相同圆柱形容器,其重力均为4N,高h=22cm,底面积为S1=100cm2。甲容器内装有深度h1=15cm的水,上方悬挂的实心圆柱体A高h2=10cm、底面积S2=30cm2,其物重为3.6N。乙容器内装有密度为ρ=1.8×103kg/m3的某种液体。现将悬挂的圆柱体A逐渐下移,使其部分浸入水中,求:(圆柱体A不吸水,忽略细绳体积等次要因素)
(1)细绳拉力为1.6N时,物体排开水的体积;
(2)当物体全部浸没于甲容器的水中时,容器底部受到水的压强大小;
(3)将物体从甲容器取出后,将其擦干,再将它缓慢放入乙容器内(乙容器内液体可添加),为保证液体不会溢出,求乙容器能对水平桌面产生甲乙的最大压强。
(1)细绳拉力为1.6N时,物体排开水的体积;
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更新时间:2023-09-01 14:07:13
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【推荐1】如图甲所示,A、B为不同材料制成的体积相同的实心正方体,浸没在盛有水的薄壁圆柱形容器中,容器底面积是正方体下表面积的4倍,现在沿竖直方向缓慢匀速拉动绳子,开始时刻,A的上表面刚好与水面相平,A、B之间的绳子绷直,B在容器底部(未与容器底部紧密接触),A上端绳子的拉力F随A上升的距离h变化的图像如图乙所示,除了连接A、B间的绳子承受拉力有一定限度外,其他绳子不会被拉断,绳的质量和体积忽略不计,求:
(1)正方体A的质量;
(2)正方体B的密度;
(3)整个过程中,水对容器底部压强的最小值。
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【推荐2】一底面积为S0的薄壁圆柱形容器放在水平桌面上,容器内装有适量密度为ρ0的水。体积均为3V0的物块A和金属球B用细线连接后刚好悬浮在水中,如图1所示。将细线剪断待它们静止后,物块A露出水面的体积为V0,金属球B沉到容器底,如图2所示。求:
(1)物块A的密度;
(2)图2中金属球B对容器底部的压力;
(3)细线剪断后,容器底所受水压强的变化量。
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【推荐3】在物理项目化学习活动中,某科技小组的同学设计了如图甲所示的船只升降实验模型。模型中的船厢A和所盛水的总重为5N,圆柱形浮筒B底面积为,重为18N。电路中电源电压恒定,为定值电阻,压敏电阻(表面绝缘,厚度不计)固定于容器C底部,上表面积为,阻值随所受水的压力变化关系如图乙所示。关闭排水阀,向C中注入适量水后关闭进水阀,装置静止时,测得C中水深为20cm,B浸入水中的深度为7cm(未浸没),闭合开关S,此时电流表示数;再次打开进水阀,向C中缓慢注入一定质量的水,浮筒B上升,使A下降30cm,稳定后电流表示数。若不计绳重和摩擦,水的密度,g取10N/kg,求:
(1)B浸入水中的深度为7cm时所受的浮力;
(2)动滑轮的重力;
(3)C中水深为20cm时阻值;
(4)电路中电源电压值。
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【推荐1】如图所示为科学小组设计的用力传感开关控制太阳能热水器自动注水的装置。储水箱是底面积0.4m2的长方体。小组设计水箱储水量最小为0.04m3时,由力传感器开关控制向水箱注水,此时细绳拉力为18N;储水量最大为0.2m3时,由力传感器开关控制停止注水,此时细绳拉力为10N。已知控制棒重G=20N,密度ρ=1.6×103kg/m3。不计细绳质量与体积,计算储水量时控制棒排水体积忽略不计,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3。求:
(1)控制棒的体积;
(2)水箱底受到水的最大压强;
(3)控制棒排开水的最小体积;
(4)控制棒的长度。
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【推荐2】在物理课外拓展活动中,力学兴趣小组的同学进行了如图甲的探究。用细线P将A、B两个不吸水的长方体连接起来,再用细线Q将A、B两物体悬挂放入水平桌面上的圆柱形容器中,初始时B物体对容器底的压力恰好为零。从t=0时开始向容器内匀速注水(水始终未溢出),细线Q的拉力FQ随时间t的变化关系如图乙所示。已知A、B两物体的底面积SA=SB=S0,A、B的密度均大于水的密度,细线P、Q不可伸长,细线P的长度是B高度的倍,水的密度用ρ水表示。求:
(1)t=t1时,B物体受到水的浮力;
(2)每秒向容器内注入水的体积;
(3)当FQ=1.5F1时,水对容器底部的压力。
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【推荐3】一个底面积为、足够高的柱形容器内装有一定量的水(水的密度为);一密度为()的实心物块挂在弹簧测力计下,物块高为、底面积为。把物块缓慢进入容器水中,当它刚好与容器底接触时,物块浸在水中的深度为,如图所示,此时将弹簧测力计上方固定。现向容器中缓慢加水,直到弹簧测力计示数不再发生变化。已知在弹性限度内,弹簧的伸长与受到的拉力成正比,弹簧受到的拉力时伸长。请你计算:
(1)图中,弹簧测力计的示数;
(2)至少加水的体积。
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【推荐1】底面积为100cm2的圆柱形容器放在电子台秤上,图甲是向装有水的容器缓慢放入圆柱形金属块的示意图。在放入过程中,金属块以恒定速度v=0.01m/s下降。图乙是细绳的拉力F随时间变化的图像,从t=0时开始到金属块刚好接触容器底部且水未溢出,忽略水的阻力。(g=10N/kg,水的密度ρ=1.0×103kg/m3)求:
(1)完全浸没后金属块所受的浮力;
(2)金属块的密度;
(3)若金属块完全浸没后剪断绳子,物块下沉并最终静止在容器底部,求此时与剪断绳子前容器底对台秤压强的变化量为多大?此时水对容器底的压强为多大?
(1)完全浸没后金属块所受的浮力;
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【推荐2】如图所示是某物理兴趣小组设计的“电子浮力秤”的原理图。托盘质量30g,与质量不计的滑片P相连,并一起上下自由滑动(滑动过程中的摩擦力忽略不计,托盘底部始终保持水平,且托盘、弹簧不与电路连通)。圆柱形浮筒A底面积为100cm2,高为10cm,密度为0.12g/cm3,漂浮在底面积为300cm2,装有足够深的水的容器中。托盘与浮筒A用质量不计的轻质弹簧相连,且控制弹簧只能在竖直方向上形变,弹簧的形变量与受到的外力成正比,受到1N的外力时形变量为1cm。BC是一根长为16cm的阻值均匀的电阻丝,最大阻值为16Ω,电源电压恒为4.5V,电压表量程为0~3V。当托盘中不放物体时,闭合开关S,调节容器中水量,使滑片P正好位于R最上端,读出电压表示数为0.9V。求:
(1)定值电阻R0的阻值为多少?
(2)托盘中不放物体时,浮筒A的下表面受到水的压强是多大?
(3)若要保证整个电路的安全,“电子浮力秤”所能称量物体的最大质量为多少g?
(1)定值电阻R0的阻值为多少?
(2)托盘中不放物体时,浮筒A的下表面受到水的压强是多大?
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【推荐3】如图所示是文德中学学生在科技嘉年华做的水位测量仪,可以根据电子秤的示数读出容器中水的深度。薄壁圆柱形容器底部固定一定滑轮,轻质细绳统过定滑轮固定在高10cm、底面积为200cm2的圆柱体B的下端。细线另一端绕过固定在天花板上的两个定滑轮固定在重为12N的柱型物块A的上端,A放置在电子秤的中间。图中B的上表面恰好与容器中水面齐平,此时物块A对电子秤的压力恰好为0N。(不计滑轮与轴之间的摩擦)求:
(1)当物块A对电子秤的压力为0N时,B受到的浮力为多少?
(2)物块B的密度为多少kg/m3?
(3)已知薄壁圆柱形容器的底面积为1000cm2,打开阀门k放水,从水面和物块B上表面相平到电子秤示数为0.8kg时,容器对桌面的压强减少了多少Pa?
(1)当物块A对电子秤的压力为0N时,B受到的浮力为多少?
(2)物块B的密度为多少kg/m3?
(3)已知薄壁圆柱形容器的底面积为1000cm2,打开阀门k放水,从水面和物块B上表面相平到电子秤示数为0.8kg时,容器对桌面的压强减少了多少Pa?
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【推荐1】如图甲所示,将两个底面积相等的长方体中间用一根细线连接后重叠放在规则容器底部中央,缓慢向容器中加水直至加满,容器底部所受水的压强与加水质量关系如图乙所示。已知A物体高度hA=8cm,B物体高度hB=5cm,容器高度h容=20cm,A、B物体密度之比ρA∶ρB=1∶3(忽略细线体积,忽略吸水等其它次要因素),求:
(1)加水492g时,水的深度;
(2)容器中最多能加多少克水?
(3)容器中装满水后停止加水,再将A物体竖直向上提升7cm,求此时容器底部受到的压强。
(1)加水492g时,水的深度;
(2)容器中最多能加多少克水?
(3)容器中装满水后停止加水,再将A物体竖直向上提升7cm,求此时容器底部受到的压强。
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解题方法
【推荐2】水平桌面上放有底面积为200cm2的圆柱薄壁容器,盛有适量的水。密度为0.6g/cm3、底面积为100cm2的圆柱形物体A漂浮在水面上,如图甲所示。在A的上表面逐个叠加与A底面积相同的圆柱形物体B,随着B的数量增加,AB会逐渐下移,每增加一块B,都等AB和水面均静止后再测出水对容器底的压强p,如图乙所示。实验中记录的p随B的数量变化的情况如表所示,整个过程中水没有溢出。求:
(1)图甲中水的深度;
(2)叠加1个B物体时,水对容器底部增加的压力;
(3)B物体的个数从2增加到3的过程中,物体A的重力做的功。
(1)图甲中水的深度;
(2)叠加1个B物体时,水对容器底部增加的压力;
(3)B物体的个数从2增加到3的过程中,物体A的重力做的功。
B的个数 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
p/Pa | 3000 | 3120 | 3240 | 3320 | 3360 | 3400 |
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【推荐3】某校科技小组参观完湘江航电枢纽后,了解到船只过船闸的时间很长,为此他们在网上查阅资料,设计了一个船只升降实验模型。模型中的左右两个船厢A、B的容积均为2000cm3,质量均为400g(含配件)。现关闭进水阀和排水阀,使柱形容器E(质量不计)中有足够多的水,在船厢A、B中各装入800g的水,整个装置静止后,圆柱体浮筒D浸在水中的深度为8cm,他们依次进行了如下(2)﹣(3)的操作。(假设绳子足够长,不计绳重和伸长,浮筒D与容器E始终无接触,且容器E的水无溢出,实验过程中设法确保装置平稳。忽略摩擦,木头不吸水,ρ木<ρ水,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)船厢中各装入800g的水后,求:每只船厢所受的总重力;
(2)打开进水阀,在柱形容器E中注入一定质量的水,浮筒D上升,使船厢下降10cm,再关闭进水阀,求:船厢A的总重力对A所做的功;
(3)当操作(2)使船厢下降10cm静止时,压强传感器显示4400Pa:接下来,用手使浮筒D保持此刻位置不变,再在两边船厢中同时放入代表船只的800g木块后,打开排水阀,放出200cm3的水后关闭排水阀,然后松手,浮筒D仍然在原位置持静止,绳C的拉力为18N,压强传感器显示4000Pa;然后,把800g木块同时从船厢中取出,并在船厢中同时注满水,再把900g和1000g的木块分别放入A、B船厢后,当整个装置静时,压强传感器的示数为p1,最后,打开进水阀向容器中缓慢注入m kg水,使压强传感器的示数为3p1,再关闭进水阀。求:浮筒D的质量和注入圆柱形容器E中的水的质量m。
(1)船厢中各装入800g的水后,求:每只船厢所受的总重力;
(2)打开进水阀,在柱形容器E中注入一定质量的水,浮筒D上升,使船厢下降10cm,再关闭进水阀,求:船厢A的总重力对A所做的功;
(3)当操作(2)使船厢下降10cm静止时,压强传感器显示4400Pa:接下来,用手使浮筒D保持此刻位置不变,再在两边船厢中同时放入代表船只的800g木块后,打开排水阀,放出200cm3的水后关闭排水阀,然后松手,浮筒D仍然在原位置持静止,绳C的拉力为18N,压强传感器显示4000Pa;然后,把800g木块同时从船厢中取出,并在船厢中同时注满水,再把900g和1000g的木块分别放入A、B船厢后,当整个装置静时,压强传感器的示数为p1,最后,打开进水阀向容器中缓慢注入m kg水,使压强传感器的示数为3p1,再关闭进水阀。求:浮筒D的质量和注入圆柱形容器E中的水的质量m。
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