题目内容
【题目】如图①,、两个圆柱形容器放置在同一水平桌面上,开始时容器中盛满水,容器中盛有高度为1 dm的水,容器下方装有一只水龙头,容器向容器匀速注水.设时间为t (s),容器、中的水位高度(dm)、(dm)与时间t (s)之间的部分函数图像如图②所示.根据图中数据解答下列问题:
(1)容器向容器注水的速度为 dm3/s(结果保留),容器的底面直径 dm;
(2)当容器注满水后,容器停止向容器注水,同时开启容器的水龙头进行放水,放水速度为dm3/s.请在图②中画出容器中水位高度与时间 ()的函数图像,说明理由;
(3)当容器B注满水后,容器A继向容器B注水,同时开启容器B的水龙头进行放水,放水速度为dm3/s,直至容器、水位高度相同时,立即停止放水和注水,求容器向容器全程注水时间.(提示:圆柱体积=圆柱的底面积×圆柱的高)
【答案】(1),2;(2)见详解;(3)6s.
【解析】
(1)通过注水速度=注水体积÷注水时间以及圆柱体积=圆柱的底面积×圆柱的高,代入公式进行计算即可;
(2)通过放水时间=放水体积÷放水速度,求出时间即可求出放水时间,然后画出图像;
(3)列出容器A和容器B中水的高度与时间t的关系,通过水位高度相同求解即可.
解:(1)由图象可知,4秒时间A容器内水的高度下降了1dm,B容器内水的高度上升了3dm,B容器增加的水的体积等于A容器减少的水的体积,
A容器减少的水的体积,
则注水速度为,
B容器流入的水的体积
,
解得m=2,
故答案为;2.
(2)注满后B容器中水的总体积为:,
∵放水速度为,
∴放空所需要的时间为:4π÷=16 s.
如图所示,
(3)4秒时A容器体积为
此时B容器体积为
根据注水速度,A容器内水的高度为
B容器内水的高度:
由
解得t=6,
∴容器A向容器B全程注水时间t为6s.