题目内容
【题目】小宇给家里楼顶的水箱制作了一个自动加水装置,初步设计如图所示,将两个完全相同的实心圆柱体A、B通过细线与一压力传感开关相连,吊在水平放置的圆柱形水箱中,已知每个圆柱体重为6N,底面积为50cm2.当水箱储水深度降到10cm,圆柱体B一半浸在水中时,压力传感开关所受拉力达到10N,其闭合开始加水。(细线质量与体积均忽略不计,g取10N/kg)请求:
(1)刚开始加水时,水箱底部所受水的压强。
(2)圆柱体的密度。
(3)当水箱储水深度达到1.5m时,压力传感开关所受拉力为5N,其断开停止加水,求应设计A、B间细线的长度。
【答案】(1)1×103Pa;(2)1.5×103kg/m3;(3)1.3m。
【解析】(1)根据计算刚开始加水时,即水深为10cm时,水箱底部所受水的压强为:
;
(2)圆柱体B一半浸在水中时,压力传感开关所受拉力达到10N,将两个圆柱体看作一个整体,此时受到受向上的浮力、拉力和向下的总重力,三个力平衡,可得:,
此时圆柱体B受的浮力:
由得,圆柱体B浸在水中的体积为:
圆柱体B一半浸在水中,则圆柱体B的体积为:
;
由得,圆柱体密度为:
;
(3)根据压力传感开关所受拉力为5N,得此时AB受到的总浮力:
根据得,AB浸入水中的总体积为:
,
AB浸入水中的总深度:
当水深为h1=10cm时,B浸入水中的深度:
所以AB浸入水中增加的深度为:
得AB间细线的长度为:
。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】小欢在“探究凸透镜成像规律”的实验中,用长为2cm的发光二极管S代替蜡烛,将其与凸透镜、光屏依次安装在光具座上进行实验.固定凸透镜,将发光体S放在离凸透镜10cm处,移动光屏,直到光屏上出现清晰的像,记下像的特征,测出像距u和像的长度.然后,将物距u依次增加2cm,重复上面的实验.实验数据如表,根据表中的信息,绘制出像距v和物距u的关系图像.根据小明的实验数据和分析论证,回答下列问题:
次数 | 物距u/cm | 像距v/cm | 像的长度/cm | 像的倒立 |
1 | 10.0 | 40.0 | 8.0 | 倒立 |
2 | 12.0 | 24.0 | 4.0 | 倒立 |
3 | 14.0 | 18.7 | 2.7 | 倒立 |
4 | 16.0 | 16.0 | 2.0 | 倒立 |
5 | 18.0 | 14.4 | 1.6 | 倒立 |
6 | 20.0 | 13.3 | 1.3 | 倒立 |
(1)该凸透镜的焦距为 ______ cm.
(2)当物距为l5cm时,物体在光屏上的像是 ______ (选填“倒立”或“正立”),此时光屏上的像的长度 ______ 2cm(选填“大于”、“小于”或“等于”).
(3)可以得出像距v与物距u的关系是: ______ ,理由是: ______ .
(4)通过实验数据还可以得出什么结论?写出一点即可. ______ .