题目内容

【题目】一足够高的柱形容器,容器的质量是0.5kg,底面积为250cm2,容器内原来装有10cm深的某种溶液.如图所示,弹簧测力计挂着一个质量为2kg,体积为2.5×10-4m3的实心金属块.当金属块浸没在液体中时,弹簧测力计的示数为18N.求:

(1)金属块受到的浮力;

(2)液体密度;

(3)放入金属块后,液体对容器底增大的压强.

(4)放入金属块后,容器对桌面的压强.

【答案】(1)2N;(2)0.8×103kg/m3;(3)80Pa;(4)1080Pa

【解析】(1)知道金属块的质量可求其重力,又知道金属块浸没在液体中时弹簧测力计的示数,根据求出受到的浮力;

(2)金属块浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,根据阿基米德原理求出液体的密度;

(3)根据求出放入金属块后液体深度的变化量,根据求出液体对容器底增大的压强;

(4)根据求出容器的重力,根据求出液体的体积,根据求出液体的质量,根据求出液体的重力;放入金属块后,把液体和金属块、容器看做整体,受到竖直向下液体、金属、容器的重力,竖直向上的支持力和弹簧测力计的拉力,根据力的平衡条件求出支持力的大小即为对桌面的压力,根据求出容器对桌面的压强。

解答:(1)金属块的重力:,金属块受到的浮力:

(2)因金属块浸没时排开液体的体积和自身的体积相等,所以,由可得,液体的密度:

(3)由可得,放入金属块后液体深度的变化量:,液体对容器底增大的压强:

(4)容器的重力:,容器内液体的体积:,由可得,容器中液体的质量:,液体的重力:,放入金属块后,把液体和金属块、容器看做整体,受到竖直向下液体、金属、容器的重力,竖直向上的支持力和弹簧测力计的拉力,由力的平衡条件可得,,则受到的支持力:,因容器受到的支持力和容器对水平桌面的压力是一对相互作用力,所以,,则容器对桌面的压强:

答:(1)金属块受到的浮力为2N;

(2)液体密度为0.8×103kg/m3

(3)放入金属块后,液体对容器底增大的压强为80Pa;

(4)放入金属块后,容器对桌面的压强为1080Pa。

练习册系列答案
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【题目】阅读《空气的动力》回答问题.
空气的动力 空气动力是指空气与物体做相对运动时作用在物体上的力,简称气动力.当我们快速地松开鼓起来的气球时,气球会“嗖”的一下飞出去了,这时气球获得了气动力.我们再观察一个实验:如图甲所示,将一个针管的活塞推到底端,并通过一个胶管与一个吹了气的气球相连.用力挤压气球,发现活塞被顶起.这个实验说明空气作为动力对活塞做了功.
被压缩的气体压强变大,能对外做功.那么在生活中是否能将空气作为一种“能源”,变成一种推进物体前进的动力呢?经过长时间探索,人们已经成功制造出多种使用压缩空气为动力,推动叶片或者活塞运动的发动机,即叶片式、活塞式空气发动机.
图乙是某新型的以空气发动机为动力的汽车.它共有 4 个压缩空气缸,总容量为 90L,可储存标准大气压下90m3的空气,其设计最高速度可达154km/h,平均每加一次气能行驶200km或10h.压缩空气动力汽车的充气方式有两种:一是使用车辆自带的空气压缩机,使用家庭电路作为电源,就可在4个小时内完成充气;二是到指定的加气站,可在短短3分钟内完成充气.
由于空气发动机不直接使用燃料,因而具有体积小、结构简单、维修成本低、操控方便、“零”排放的优点.即使因为技术不成熟导致某些缺点,在科学界引起不小的争议,但这项技术仍然具有广阔的发展空间.

请根据上述材料,回答下列问题:
(1)压缩空气动力汽车与汽油机相比优点是(说出一点即可)
(2)分析上文,下面说法正确的是(选填选项前的字母,正确的选项多于一个).
A.松开鼓起来的气球时,气球飞出去,这是因为物体间力的作用是相互的
B.空气动力汽车工作时将内能转化为机械能
C.以空气发动机为动力的汽车,靠气缸内空气燃烧产生能量
D.空气动力汽车工作时不会有能量的损失
(3)资料表明,空气发动机排出的尾气温度低于周围空气的温度,对于产生此现象的原因,请你提出一条合理的解释

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