题目内容
【题目】水上救援往往需要打捞沉没的货物,我们将该情景简化为如图所示的物理过程,假设物体浸没在水深h=0. 5m的容器底部(非密合),现利用弹簧测力计将物体从水中匀速提出,当物体有一半体积露出水面时,弹簧测力计示数为3N,当物体全部离开水面后,弹簧测力计示数为5N,已知水的密度,取g=10N/kg. 则( )
A. 物体在水面下上升的过程中所受浮力逐渐减小
B. 物体的密度为
C. 物体在容器底时,受到的浮力为2N
D. 物体沉底时,水对其底部的压强为
【答案】B
【解析】
A. 物体在水面下上升的过程中,排开水的体积不变,根据F浮=ρ水gV排可知,其所受浮力不变。故A错误。
B. 物体有一半体积露出水面时,即有一半体积浸入水中,此时弹簧测力计示数为3N;当物体全部离开水面后,弹簧测力计示数为5N,即物体重力为G=5N。则物体浸入一半体积时受到的浮力为F浮=G-F示=5N-3N=2N,则物体全部浸没时受到的浮力F浮总=2 F浮=2×2N=4N。则物体的体积等于浸没时排开水的体积为V=V排===4×10-4m3。物体重力为G=5N,则其质量为m===0.5kg。则物体密度为ρ=== 。故B正确。
C. 因物体与容器底非密合,所以物体在容器底时也受到浮力,此时物体是浸没的,所以受到的浮力为4N。故C错误。
D. 水深h=0. 5m,则水对容器底部的压强为p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=。故D错误。
【题目】某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置,工作原理如图所示。ABO为一水平杠杆,OA长120cm,O为支点,AB:OB=5:1;已知报警器R0的阻值为10,压力传感器R固定放置,R的阻值随所受压力F变化的关系如表所示。闭合开关S,水平踏板空载时,电压表的示数为2V;当水平踏板所受压力增大,电压表示数达到5V时,报警器R0开始发出报警信号。踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。求:
F/N | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | … |
R/ | 45 | 34 | 24 | 18 | 14 | 12 | 10 | … |
(1)电源电压为多少?
(2)当报警器开始报警时,踏板设定的最大压力值为多少?