如图所示是某自动蓄水箱的结构示意图.A是水箱中的实心圆柱体,体积为800cm3,密度为2.0×103kg/m3...
问题详情:
如图所示是某自动蓄水箱的结构示意图.A是水箱中的实心圆柱体,体积为800cm3,密度为2.0×103kg/m3,用细绳悬挂在水箱顶部的传感开关S上.当传感开关S受到竖直向下的拉力大于10N时闭合,与S连接的水泵(图中未画出)向水箱注水:当拉力等于10N时,S断开,水泵停止注水.细绳的质量忽略不计,求: (1)A的质量为 kg. (2)停止注水时,水箱水位高为1.2m,水箱底部受到水的压强为 Pa. (3)停止注水时,A受到的浮力为 N,此时圆柱体A排开水的体积为多少?
【回答】
【专题】计算题;密度及其应用;压强、液体的压强;浮力.
【分析】(1)利用密度公式计算A的质量; (2)利用液体压强公式求解水箱底部受到水的压强; (3)细绳的质量忽略不计,停止注水时,A受到重力、拉力和浮力的作用保持平衡,则浮力等于重力与拉力之差;知道浮力,利用V排=
F浮 |
ρ水g |
求解此时圆柱体A排开水的体积.
【解答】解:(1)根据ρ=m/V可得,A的质量: m=ρV=2.0×103kg/m3×800×10-6m3=1.6kg; (2)利水箱底部受到水的压强: p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2m=1.2×104Pa; (3)A受到的拉力为F拉=10N, A的重力G=mg=1.6kg×10N/kg=16N, 细绳的质量忽略不计,停止注水时,A受到重力、拉力和浮力的作用保持平衡, 则A受到的浮力F浮=G-F拉=16N-10N=6N, 根据F浮=ρ水gV排可得,排开水的体积:V排=
F浮 |
ρ水g |
=
6N |
1.0×103kg×10N/kg |
=6×10-4m3. 故*为:(1)1.6;(2)1.2×104;(3)6;此时圆柱体A排开水的体积为6×10-4m3.
【点评】此题考查密度公式的应用、力的平衡、液体压强计算和浮力公式的应用,题目难度适中,适合学生训练,是一道好题.
知识点:压强和浮力单元测试
题型:计算题
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