如图所示是科创小组设计的水位自动报警装置,薄壁形容器的底面积为
,压力传感器A到容器底部的距离为1m(A的厚度忽略不计),密度小于水且不吸水的圆柱体B能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动(细杆的体积忽略不计)。当容器内水深
时,B对容器底面的压力恰好为零。当容器内的水面达到警戒水位时,会触发报警装置,此时B对传感器A的压力为5N。已知圆柱体B的底面积
、高
。求:
(1)当容器内水深
时,水对圆柱体B底面的压强;
(2)圆柱体B受到的重力;
(3)当容器内的水面达到警戒水位时,圆柱体B受到的浮力;
(4)当容器中水的体积为
时,水对容器底部的压力。
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(1)当容器内水深
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(2)圆柱体B受到的重力;
(3)当容器内的水面达到警戒水位时,圆柱体B受到的浮力;
(4)当容器中水的体积为
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更新时间:2024-05-04 17:01:36
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【推荐1】把质量分布均匀的圆柱体B立在圆柱形容器A的水平底面上,圆柱体B对容器A底面的压强为p0。向容器A内缓慢注水,记录注入水的质量和所对应的水对容器A底面的压强p,记录数据如下表,已知圆柱体B的体积
为
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/26/695e9a16-4d80-4543-a3af-ce16c1170890.png?resizew=75)
(1)圆柱形容器A的底面积为___________
,圆柱B的底面积为___________
;
(2)当注入水的质量为7500g时,圆柱体B的浮沉情况为___________ 状态;
(3)圆柱体B对容器A底面的压强为p0等于___________ Pa。
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m/g | 1000 | 2000 | 3000 | 4300 | 5900 | 7500 |
p/Pa | 400 | 800 | 1200 | 1600 | 2000 | 2400 |
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(2)当注入水的质量为7500g时,圆柱体B的浮沉情况为
(3)圆柱体B对容器A底面的压强为p0等于
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综合题
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(0.4)
名校
【推荐2】如图所示,水平地面上放有上下两部分均为柱形的薄壁容器重9N;上下两部分的横截面积之比为1∶5,高度均为10cm;容器中倒入2kg 水,深度为8cm。(g取10N/kg)求:
(1)水对容器底面的压强是多少Pa?____________
(2)容器对水平地面的压强多少Pa?____________
(3)容器上部分的横截面积是多少cm2?____________
(3)往容器内加水,水的深度为____________ m时,水对容器底面的压力与容器对地面的压力相等。
(1)水对容器底面的压强是多少Pa?
(2)容器对水平地面的压强多少Pa?
(3)容器上部分的横截面积是多少cm2?
(3)往容器内加水,水的深度为
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综合题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐3】水平桌面上有一底面积为3S0、高为
的圆柱形薄壁容器,将一密度为ρ0、底面积为S0、高为h0的圆柱形物体竖直放置在容器底部,如图所示。然后向容器内缓慢注入某种液体,物体始终处于直立状态。请解答如下问题:
(1)注入液体前柱形物体对容器底部的压强p=___________ ;
(2)若注入液体的密度为
,在图所示的坐标系中,画出从刚开始注入液体到容器装满液体的过程中,物体对容器底部压力随容器中液面高度变化的图像,并标出始、末两端点的坐标;___________
(3)若注入液体的密度为2ρ0,与未注入液体时相比,当液体对容器底的压强增加量与容器对桌面的压强增加量的比值恰为6∶5时,求出此时容器中液体的深度。___________
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ae20edc0ccf1a03310f4d8896ed25800.png)
(1)注入液体前柱形物体对容器底部的压强p=
(2)若注入液体的密度为
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(3)若注入液体的密度为2ρ0,与未注入液体时相比,当液体对容器底的压强增加量与容器对桌面的压强增加量的比值恰为6∶5时,求出此时容器中液体的深度。
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综合题
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较难
(0.4)
解题方法
【推荐1】小明在阅读古文时看到“怀丙打捞铁牛”的故事,由此受到启发,他设计了一个模拟“打捞”过程:如图甲所示,金属块 A 部分陷入淤泥内,水面上重为2N的小船内装有16N的沙石,竖直细绳将金属块A 和小船紧连,此时细绳对金属块A 向上的拉力为2N。小船有五分之一的体积露出水面;如图乙所示。将小船内所有沙石清除后,金属块A 被拉出淤泥静止在水中,此时小船有五分之二的体积露出水面。已知金属块A 的体积为2×10-4m3,不计细绳的质量和体积。_________ ;
A.随着小船沙石的清除,小船受到的浮力增大
B.图乙中,小船受到的浮力大于其所受重力
C.金属块被拉出淤泥的过程中,所受压强和浮力都不变
D.金属块被拉出淤泥静止在水中时,每个表面受到的压强相等
(2)图甲中,金属块A 的上表面距离水面50cm,则金属块A 上表面受到的水的压强是_________ Pa;
(3)图乙中,金属块被拉出淤泥静止在水中时,小船受到的浮力是多少?( )
(4)金属块 A 的密度为多少?( )
A.随着小船沙石的清除,小船受到的浮力增大
B.图乙中,小船受到的浮力大于其所受重力
C.金属块被拉出淤泥的过程中,所受压强和浮力都不变
D.金属块被拉出淤泥静止在水中时,每个表面受到的压强相等
(2)图甲中,金属块A 的上表面距离水面50cm,则金属块A 上表面受到的水的压强是
(3)图乙中,金属块被拉出淤泥静止在水中时,小船受到的浮力是多少?
(4)金属块 A 的密度为多少?
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综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐2】图甲是一种自动测定水箱内水面高度的装置。电源电压恒为4.5V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,R0是定值电阻,R是压力传感器,R的位置固定不动,其电阻随压力的变化关系如图乙所示。杠杆AB可绕O点转动,A端悬挂一重为15N的圆柱体M,M的底面积为45cm2,高为30cm,下底面距离容器底1cm,杆B端始终压在传感器R上。AO长30cm,OB长15cm,杆重忽略不计,杆始终静止在水平位置。
(1)由图乙可知,压力传感器的阻值随压力的增大而__________ (选填“增大”或“减小”);水箱内水面高度h大于1cm时,随着水面的升高,用于显示水面高度的电表示数会增大,应该选用图甲电路中的__________ 表显示水面高度;
(2)水箱内水面高度h小于1cm时,求:
①压力传感器R受到杆B端的压力大小;__________
②电流表的示数为0.5A,R0的阻值;__________
(3)在保持电流表和电压表量程不变的情况下,下列做法可以增大该装置显示水面的最大高度的是__________ 。
A.仅将O点向右移动一段距离
B.仅减小杠杆A端与圆柱体M间的距离
C.仅减小R0的阻值
D.仅减小电源电压
(1)由图乙可知,压力传感器的阻值随压力的增大而
(2)水箱内水面高度h小于1cm时,求:
①压力传感器R受到杆B端的压力大小;
②电流表的示数为0.5A,R0的阻值;
(3)在保持电流表和电压表量程不变的情况下,下列做法可以增大该装置显示水面的最大高度的是
A.仅将O点向右移动一段距离
B.仅减小杠杆A端与圆柱体M间的距离
C.仅减小R0的阻值
D.仅减小电源电压
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(0.4)
解题方法
【推荐3】如果全球持续变暖,在不久的将来,人类可能会面临着大量物种的消失、能源危机及海平面上升等问题.科学家设计了一种“水上漂浮房”来应对这种变化.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/6/30/1978470557491200/1991235111043072/STEM/d0b1ed64622143279464855cbefb8238.png?resizew=173)
“水上漂浮房”是由可回收的木材、金属、塑料、布和其他材料做成的,总质量1000吨.这种漂浮房设有立体农业园,里面有肥沃的土壤,种有蔬菜,养有家禽等,所需的电能由太阳能电池板或风力发电机提供.
(1)如果太阳能电池板输出的电压为110伏,供给一盏"220V 40W”的白炽灯使用,不计灯丝电阻的变化,则白炽灯的实际功率是____________ 瓦.
(2)按照总质量计算,静止在水面上的“水上漂浮房”受到的浮力是多少牛____________ ?排开水的体积是多少米3 _________ ?(g取10牛/千克,ρ水取1.0×103千克/米3)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/6/30/1978470557491200/1991235111043072/STEM/d0b1ed64622143279464855cbefb8238.png?resizew=173)
“水上漂浮房”是由可回收的木材、金属、塑料、布和其他材料做成的,总质量1000吨.这种漂浮房设有立体农业园,里面有肥沃的土壤,种有蔬菜,养有家禽等,所需的电能由太阳能电池板或风力发电机提供.
(1)如果太阳能电池板输出的电压为110伏,供给一盏"220V 40W”的白炽灯使用,不计灯丝电阻的变化,则白炽灯的实际功率是
(2)按照总质量计算,静止在水面上的“水上漂浮房”受到的浮力是多少牛
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综合题
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(0.4)
解题方法
【推荐1】如图所示,高H=0.2米、底面积S=4×10-3米2的圆柱形容器放在水平地面上,容器内盛有h=0.18米高的水:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/18/2487395396927488/2488647256530944/STEM/13f4a492-4003-4d00-8056-210cd2cda5e2.png?resizew=138)
(1)求容器中水的质量____ ;
(2)求水对容器底部的压力_____ ;
(3)若将一个体积为1×10-4米3的均匀实心立方体物块轻轻浸入容器中的水中,实心物块的密度至少为____________ 时,水对容器底部的压强达到最大值。(本空格不需要写解答过程)求出:最大压强值为多少______ ?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/6/18/2487395396927488/2488647256530944/STEM/13f4a492-4003-4d00-8056-210cd2cda5e2.png?resizew=138)
(1)求容器中水的质量
(2)求水对容器底部的压力
(3)若将一个体积为1×10-4米3的均匀实心立方体物块轻轻浸入容器中的水中,实心物块的密度至少为
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(0.4)
解题方法
【推荐2】弹簧原长为10cm,与实心长方体A和烧杯底部相连。如图甲,将烧杯放置在水平桌面上,此时弹簧长8cm。向烧杯中缓慢加水,当水深16cm时,A刚好有一半体积浸入水中,此时弹簧长为12cm,如图乙所示。已知选用的弹簧每受1N的作用力其长度变化1cm,弹簧的重力、体积及其所受的浮力忽略不计。
(1)A的重力GA=___________ N:水深16cm时A受到的浮力大小为 ___________ N;
(2)已知:实心长方体A的底面积为100cm2,烧杯重2N、底面积为200cm2。求:
①物体A的密度;___________
②图乙中烧杯对桌面的压强。___________
(1)A的重力GA=
(2)已知:实心长方体A的底面积为100cm2,烧杯重2N、底面积为200cm2。求:
①物体A的密度;
②图乙中烧杯对桌面的压强。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/14/e858ed61-1787-45fb-a823-29ce37f5b077.png?resizew=141)
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较难
(0.4)
名校
解题方法
【推荐3】如图1所示,一个容器中盛有密度为ρ的液体,容器底面积为S1,将底面积为S2的木块A放入液体中,如图2所示,静止时液面会_____ (填“上升”或“下降”)一定的高度h,则A的重力为_____ ,A在液面以下部分的高度为_____ ;将B吊在A下方放入容器中静止时如图3所示,此时液面高度又上升了h,则B的重力为_____ ;剪断绳后,A和B静止时的位置如图4所示,若B的密度为ρ的两倍,和图3相比容器中液面会_____ (填“上升”“下降”或“不变”),若液面位置会改变,改变的高度是_____ ,若液体的总重力为G,4个图中液体对容器底的压力分别为_____ 、_____ 、_____ 、_____ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/6/17/01708954-8303-4646-9c5d-b1e78c163651.png?resizew=221)
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