题目内容
【题目】如图甲所示,底面积为100cm2的圆柱形容器中装满了水,底部中央固定有一根体积不计沿竖直方向的细杆,细杆的上端连接着密度为0.6g/cm3的圆柱体A,容器的底部安装有阀门。现打开阀门控制水以50cm3/s流出,同时开始计时,水对容器底部的压力随时间变化的规律如图(乙)所示,则阀门未打开前水对容器底都的压强为_____Pa.当t=52s时,细杆对物体的作用力大小为_____N。
【答案】50000.8
【解析】
(1)由图乙知,当t=0,水对容器底部的压力为50N,则阀门未打开前水对容器底都的压强为:
;
(2)在0﹣40s,40s﹣64s,64s﹣84s三个时间段,水对容器底部的压力随时间变化的规律分别为一直线,说明40s时,水面到达A,64s时,水面离开A。
图乙知,40s时,容器底受到的压力为30N,则压强为:
,
根据得,此时水的深度为:
;
64s时,容器底受到的压力为10N,同理解得,水的深度又为:
;
则圆柱体A的高度:;
在0﹣40s这个时间段,流出的水量:
;
此水量等于A与容器间隙部分的体积,即
解得A的底面积为:;
因为液面下降与流速成正比,52s时从A的上表面计,下降的高度为:
,
则A在水面下的部分高度为:
A受到的浮力为:;
A的重为:;
静止时受力平衡,可知细杆对物体的作用力大小为:
。
【题目】小辉利用如图所示的装置探究“弹簧片弯曲时末端的形变量x与弹簧测力计对它的拉力F大小的关系”。在一定弹性限度范围内,用弹簧测力计对同一弹簧片施加竖直向上大小不同的拉力F,实验数据如下表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
形变量x/cm | 0.6 | 1.2 | 1.8 | 2.4 | 3.0 | |
拉力F/N | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
(1)实验次数4中弹簧测力计的示数如图所示,为___________N;
(2)分析可知,实验次数4时,弹簧片弯曲时末端的形变量x大约是___________cm。
(3)根据表中的数据,可知弹簧片弯曲时末端的形变量x与所受拉力F成___________关系。
(4)请你猜想弹簧片弯曲时末端的形变量x可能还与___________、___________等有关。