解题方法
1 . 如图甲是某兴趣小组设计的“浸泡上漆器”结构简图。上漆器为圆筒容器,装配有电动牵引设备、力传感器等器件。上漆器内部底面积为200cm2,内有适量油漆,待上漆的柱体A底面积为50cm2,通过细绳与牵引设备相连,静止时力传感器示数为F1。现启动牵引设备使柱体A下降,浸没于油漆并静止,如图乙所示。此时容器内的液面升高了4cm,柱体A的上表面距离液面h1=1cm。力传感器示数为F2,F1与F2之差为12N。(忽略因上漆导致油漆量的减少。)_________ cm;
(2)启动牵引设备将柱体A提升7cm,并保持在此位置使其再浸泡一段时间。此时力传感器示数为F3,且F2:F3=10:13。
①柱体A底部受到的液体压强是_________ Pa;
②柱体A的密度是_________ kg/m3。
(2)启动牵引设备将柱体A提升7cm,并保持在此位置使其再浸泡一段时间。此时力传感器示数为F3,且F2:F3=10:13。
①柱体A底部受到的液体压强是
②柱体A的密度是
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解题方法
2 . 小明在实验室模拟研究浮箱种植的情境。他将重力为20N、底面积为400cm2的薄壁柱形容器置于水平桌面上,A 是边长为10cm密度均匀的正方体浮箱模型,通过长为4cm的细线连接着底面积为25cm2的柱形物体B,先将A、B两物体叠放在容器中央,然后缓慢向容器中注水,注水过程中正方体A一直保持竖直状态。当水的深度为12cm时,绳子处于自由状态,如图甲所示,此时物体B 对容器底的压力为1.7N;继续向容器中注水,整个注水过程中正方体A所受浮力E与水的深度h的关系图像如图乙所示,水未溢出。g取10N/kg,细线不可伸长,且质量、体积不计。求:
(1)图甲所示水对容器底的压强;
(2)物体 B的重力;
(3)乙图中对应的h₁是多少厘米。
(1)图甲所示水对容器底的压强;
(2)物体 B的重力;
(3)乙图中对应的h₁是多少厘米。
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真题
解题方法
3 . 小龙设计了一个自动注水喷淋系统,电路原理如图甲所示。控制电路的电源电压
,
为定值电阻,圆柱体水箱底面积
,
为压敏电阻置于水箱底部,阻值随水位变化关系如图乙。工作电路包括注水系统和喷淋系统,电源电压
。电磁铁线圈电阻忽略不计。
①当水箱内的水位上升到2m时,通过电磁铁线图的电流
,衔铁恰好被吸下,注水系统停止工作,此时电流表示数
;
②当水位下降到1m时,衔铁恰好被拉起,注水系统开始工作,此时电流表示数
。
求:
(1)当水箱内水位达到2m时,控制电路中压敏电阻
的电功率;
(2)定值电阻
的阻值;
(3)已知喷淋系统一直喷水,每秒钟喷水恒为
,注水系统工作时,每秒钟给水箱注水恒为
,水箱注满一次水,工作电路消耗的电能。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23ff71421ca64606273889e6021c35be.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be9b4a83b9aebebf29de0c4406ebf894.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dd63adc8003757546855336b7a2fa0d1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a63829551d578d0ee2392449293e721.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/90c57083c0cb6ccd07414e3befa72d33.png)
①当水箱内的水位上升到2m时,通过电磁铁线图的电流
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c37cf17929b864ee5334ead3e0525b5f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5347f2913cc70e0b5fb6786ce45cdcec.png)
②当水位下降到1m时,衔铁恰好被拉起,注水系统开始工作,此时电流表示数
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/efd0e7212696940f966bf3249f716e9e.png)
求:
(1)当水箱内水位达到2m时,控制电路中压敏电阻
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9a63829551d578d0ee2392449293e721.png)
(2)定值电阻
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be9b4a83b9aebebf29de0c4406ebf894.png)
(3)已知喷淋系统一直喷水,每秒钟喷水恒为
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2df18bf28755511d94e067be8a6573a5.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/63e448c4c291589860c3fe5625e7a2cd.png)
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解题方法
4 . 如图甲是“浮筒打捞法”打捞沉船的过程,将空心金属筒灌满水沉到水底,用钢缆把浮筒与沉船拴住,启动打捞船上的压气机,把空气压进筒中排出水,浮筒就会带着沉船一起浮到水面上。科技文化节上,小明制作了空心浮筒模型A和实心沉船模型B,A、B间用轻质细绳相连,重现了这一过程。水平地面上有一个装有适量水的足够高的圆柱形容器,将模型A和模型B放入容器中,A利用容器中的水自动进行充水,充满水后,B对容器底的压力为6N,如图乙。打捞过程中,模型A向容器中排水浮出水面,A、B静止时,如图丙所示。已知圆柱形容器底面积为
,模型A质量为0.4kg,体积为
,模型B质量为0.6kg,体积为
。求:
(1)图乙中模型B受到的浮力;
(2)模型A充满水时的总重力;
(3)图丙与图乙相比,水对容器底的压强变化量。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/18188f6c1c474f34d6a79ed591c6f82e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b715628d210eaef57d644d2d5bdecc7a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a9456993805bae61592b808e3cee79aa.png)
(1)图乙中模型B受到的浮力;
(2)模型A充满水时的总重力;
(3)图丙与图乙相比,水对容器底的压强变化量。
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5 . 小明想利用学习的物理知识解决全家人夏季淋浴问题,他利用一个圆柱形钢桶、一个拉力传感器、一个圆柱体物体和细线制作了一个太阳能淋浴器储水箱。初步设计如图甲所示,其中圆柱体通过细线与拉力传感器相连,当圆柱体下端刚好离开水面时,此时钢桶内水的总体积为
,拉力传感器的示数为
,拉力传感器中的开关闭合,通过水泵从进水口向桶内注水。当拉力传感器的拉力等于
时(圆柱体未浸没),拉力传感器中的开关断开停止注水。拉力传感器的拉力F和水对钢桶底部压强p关系如图乙所示。已知:钢桶的底面积
,圆柱体底面积
,水的密度
。请你帮助小明在其初步设计的基础上,求:(计算储水量时细绳质量与体积忽略不计)
(1)当圆柱体下端刚好离开水面时,画出圆柱体的受力示意图。
(2)分析拉力F和压强p的关系图像,推导出2个括号中的坐标点。
(3)当水泵向钢桶内注水过程中,推导出拉力传感器的拉力F和钢桶内水的总体积V的关系式。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/21c280c5f4ae649c3bb1f720633c886c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5076289823db419f94e9c0c8f4aafd9.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e097c8d4c948de063796bd19f85b3a9a.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e0bd63f55069a3bc870915010b39225.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1266991755868913b23dbad01b538ed1.png)
(1)当圆柱体下端刚好离开水面时,画出圆柱体的受力示意图。
(2)分析拉力F和压强p的关系图像,推导出2个括号中的坐标点。
(3)当水泵向钢桶内注水过程中,推导出拉力传感器的拉力F和钢桶内水的总体积V的关系式。
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解题方法
6 . 科创小组设计了水库自动泄洪控制装置,将其制成顶部开有小孔的模型,如图所示。其中A为压力传感器,B是密度小于水且不吸水的实心圆柱体,B能沿固定的光滑细杆在竖直方向自由移动。当模型内水深
时,B与模型底面刚好接触且压力为零。水面上涨到设计的警戒水位时,圆柱体对压力传感器的压力为2N,触发报警装置,开启泄洪阀门。已知圆柱体B的底面积
,高
。求:
(1)当水深15cm时,水对模型底面的压强;
(2)刚触发报警装置时,B受到的浮力;
(3)为了提高防洪安全性,需在圆柱体B的上方叠加与B同材质同底面积高度为12.5cm的实心圆柱体C,则现警戒水位比原设计低多少厘米。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cb4f659ce13591bc6546c7a07c51b72f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4563155193946d9122873f4918099996.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d6da455e2938d8db872a9d4317b49eb2.png)
(1)当水深15cm时,水对模型底面的压强;
(2)刚触发报警装置时,B受到的浮力;
(3)为了提高防洪安全性,需在圆柱体B的上方叠加与B同材质同底面积高度为12.5cm的实心圆柱体C,则现警戒水位比原设计低多少厘米。
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真题
7 . 科创社的同学设计并“3D”打印了一艘长方体轮船模型,为了对轮船进行测试,准备了一个薄壁长方体容器置于水平地面,其底面积为1800cm2,装有深度为9cm的水,如图甲所示。轮船的质量为2.2kg,底面积为800cm2,总高度为16cm,如图乙所示。轮船的下部有7个长方体水密隔舱(以便轮船漏水时,相互隔离,确保行船安全),每个隔舱的内部底面积均为100cm2,高度为10cm;轮船的上部可放置货物,并通过调整货物位置保持轮船不倾斜。忽略液体扰动等次要因素,已知水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)求容器中水的质量。
(2)设计组的同学从安全角度设想:在轮船满载(最大载重)时,假如有2个隔舱漏满水,稳定后轮船依然漂浮,且浸入水中的深度为14cm,求满载时货物的质量。
(3)测试组的同学对轮船进行漏水实验:将载货5kg的轮船置于容器中,通过扎孔使4个隔舱漏入一定质量的水,然后堵住小孔并保持轮船不倾斜,求此时水对轮船外底部的压强P与漏入隔舱内水的质量mx克(0<mx≤4000)之间的关系式。
(1)求容器中水的质量。
(2)设计组的同学从安全角度设想:在轮船满载(最大载重)时,假如有2个隔舱漏满水,稳定后轮船依然漂浮,且浸入水中的深度为14cm,求满载时货物的质量。
(3)测试组的同学对轮船进行漏水实验:将载货5kg的轮船置于容器中,通过扎孔使4个隔舱漏入一定质量的水,然后堵住小孔并保持轮船不倾斜,求此时水对轮船外底部的压强P与漏入隔舱内水的质量mx克(0<mx≤4000)之间的关系式。
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真题
解题方法
8 . 科创小组设计利用电流表测量质量的装置如图。现截取适当长度的电阻片
(它的阻值随长度
的变化图像如图乙)作为滑动变阻器接入电路,如图甲所示。如图甲中,电源电压
恒定不变,电流表量程为
。当滑片
在最下端时,电流表示数为
。装置中托盘与圆柱形实心塑料浮筒
通过硬质绝缘细杆固定连接,整体漂浮在装有足够深水的柱形薄壁容器中,且只能竖直移动。托盘的质量为
;
高
,底面积为
,质量为
;容器的底面积为
,托盘通过滑杆带动滑片
上下移动。托盘中未放物体时,调节水量,使滑片
正好位于
最上端。托盘中放入物体
时,
刚好浸没,滑片
正好位于
最下端(
取
、
、不计滑片、滑杆、细杆的质量,忽略摩擦阻力,工作中水不溢出)。求:
(1)R0的阻值;
(2)物体A的质量;
(3)托盘中未放物体时,电流表的示数。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4aa0df7f1e45f9de29e802c7f19a4f64.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c88d9142df6ba8e43c1a93bd04a1362.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3088c2099211295de775ee33dd1d03fc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/952e177d811507b50dd9e02b8e12c6b7.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c27eda162792128da25f541303a3088.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/db586f2c37b26089713ff02346e6d0d8.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29bcdd8c05cd04f46c6f4ba8aa3cb1d0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/167683d5ea3b0da390337cf6f7ae154c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/29bcdd8c05cd04f46c6f4ba8aa3cb1d0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f2a79fa14c8f71cdd5af3ba00ac5824a.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ed2842ed051df1409157692ab6f1a550.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75529358d8479534bb097a53862cb682.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c27eda162792128da25f541303a3088.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0c27eda162792128da25f541303a3088.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4aa0df7f1e45f9de29e802c7f19a4f64.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/4aa0df7f1e45f9de29e802c7f19a4f64.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/276509f01529d982ab21e479a4619268.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/02dd93c106dd0363a09e3d5a716f9dc3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/23fb78bd2eddc741e46fb060d92141d7.png)
(1)R0的阻值;
(2)物体A的质量;
(3)托盘中未放物体时,电流表的示数。
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解题方法
9 . 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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10 . 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6N,圆柱形浮筒B底面积为
,重为20N。电路中电源电压恒定,
为定值电阻,长方形压敏电阻
(表面绝缘,厚度不计)水平固定于容器C底部,压敏电阻
上表面面积为
,
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,测得容器C中水深为20cm,B浸入水中的深度为8cm(未浸没),闭合开关S,此时电流表示数为
;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8cm时所受的浮力;
(2)滑轮组的机械效率(结果精确到0.1%);
(3)容器C中水深为20cm时
阻值;
(4)电路中电源电压值。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/55fe35a459a9ee5aeac9e52e88e723b2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/be9b4a83b9aebebf29de0c4406ebf894.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce2581ae160692cd7e2686226fe5e2c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce2581ae160692cd7e2686226fe5e2c6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2fda1c1a38a0d95fb0f88e8ce7fa13a2.png)
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(1)B浸入水中的深度为8cm时所受的浮力;
(2)滑轮组的机械效率(结果精确到0.1%);
(3)容器C中水深为20cm时
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/ce2581ae160692cd7e2686226fe5e2c6.png)
(4)电路中电源电压值。
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