【題目】如圖所示,輕質(zhì)薄壁圓柱形容器甲和圓柱體乙置于水平地面上,甲的底面積為0.012(容器足夠高),盛有0.2米深的水;圓柱體乙的底面積為0.0052、高為0.8米,密度為2×103千克/3

求水對(duì)甲容器底的壓強(qiáng)p。

求乙的質(zhì)量m

若在乙上方沿水平方向切去一部分,并將切去部分豎直放在甲容器內(nèi),使甲容器對(duì)地面的壓力等于乙剩余部分對(duì)地面的壓力,求甲容器底部受到水的壓強(qiáng)變化量△P

【答案】①1960Pa;②2kg;③1470Pa。

【解析】①由p=ρgh知道,水對(duì)甲容器底的壓強(qiáng)是p=ρgh=1.0×103 kg/m3×9.8N/kg×0.2m=1960Pa;

②根據(jù)題意知道,圓柱體乙的體積是V=Sh=0.005m2 ×0.8m=0.004m3 ,

ρ=m/V可知,乙的質(zhì)量是m=ρV=2×103 kg/m×0.004m3 =8kg;

③根據(jù)題意知道,甲容器內(nèi)水的體積是V=Sh=0.01m2 ×0.2m=0.002m3,

故甲容器內(nèi)水的質(zhì)量是mV=1.0×103 kg/m×0.002m3 =2kg,

若在乙上方沿水平方向切去一部分,并將切去部分豎直放在甲容器內(nèi),且容器足夠高即水不會(huì)溢出,又因?yàn)樗矫嫔衔矬w的壓力和自身的重力相等,所以F=G=mg,當(dāng)甲容器對(duì)地面的壓力等于乙剩余部分對(duì)地面的壓力時(shí),即m+mg=(m-mg,

所以,乙切去部分的質(zhì)量是m=mm/2=8kg2kg/2=3kg,

乙切去部分的體積是V =m/ρ=3kg/2×103kg/m3=0.0015m3 ,

因?yàn)?/span>ρρ,所以,乙切去部分在甲容器中沉底,

切去部分的高度是h=V/S=0.0015m3/0.005m2=0.3m,

切去部分恰好浸沒(méi)時(shí)需要水的體積:

V=(S-Sh =(0.01m2 -0.005m2)×0.3m=0.0015m3<0.002m3 ,

所以,切去部分完全浸沒(méi),則甲容器內(nèi)水深度的變化量是

h=V+V/S-h =0.002m3+0.0015m3/0.01m2-0.2m=0.15m,

所以甲容器底部受到水的壓強(qiáng)變化量是p=ρgh=1.0×103 kg/m3 ×9.8N/kg×0.15m=1470Pa。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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⑴調(diào)節(jié)天平平衡時(shí),調(diào)節(jié)天平平衡時(shí),應(yīng)將游碼移至________處,若發(fā)現(xiàn)天平的指針偏向分度盤的右側(cè),應(yīng)將平衡螺母向________調(diào)(填“左”或“右”),直至天平平衡.

⑵用天平測(cè)出石塊的質(zhì)量m1

⑶如圖甲所示,將燒杯中裝入適量的水,置于天平上,平衡時(shí)的讀數(shù)為m2

⑷如圖乙所示,接著用細(xì)線將石塊拴住,使之完全浸沒(méi)在上述燒杯的水中,天平平衡時(shí)的讀數(shù)為m3(此時(shí)手向上拉住細(xì)線另一端,石塊不觸杯壁和杯底,水不外溢).

⑸若水的密度為ρ,石塊的密度表達(dá)式為ρ=________

⑹此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中若將⑶⑷順序?qū)Q,則所測(cè)密度的誤差是偏________

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A. 由甲圖可知,定值電阻的阻值為

B. 由甲圖可知,電阻不隨其兩端的電壓和導(dǎo)體中的電流而改變

C. 為了減小誤差,應(yīng)該用多次測(cè)量的方法,計(jì)算小燈泡的電阻

D. 由乙圖及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知:小燈泡的電阻隨燈絲溫度的增加而增大

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B. 推力小于箱子與地面的摩擦力

C. 推力等于箱子與地面的磨擦力

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(2)閉合開關(guān),電壓表示數(shù)接近電源電壓,電流表無(wú)示數(shù),造成這種現(xiàn)象的原因可能是 ______ (填字母)。

A.開關(guān)接觸不良B.滑動(dòng)變阻器斷路 C。.小燈泡與燈座接觸不良D.電流表斷路

(3)排除故障后,閉合開關(guān),移動(dòng)變阻器的滑片使小燈泡正常發(fā)光,此時(shí)電流表表盤如圖乙所示,則小燈泡的額定功率為 ______ W。

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(2)在圖丙中正確連接電路,使兩燈并聯(lián),開關(guān)控制兩盞燈___。

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