题目内容

精英家教网如图所示，水箱A中水始终保持50厘米的深度，箱底有一小孔，水通过小孔流入水箱B．小孔的横截面积为1.5厘米2，孔下的塞子固定在杠杆的a点上，当杠杆处于水平时恰好堵住小孔．O点为杠杆转轴，Ob长30厘米，Oa长10厘米，体积为75厘米3的空心浮球固定于b端．杠杆、浮球及塞子所受的重力均很小，可忽略不计．求浮球浸入水中的体积至少是多大时，才能使水箱A中的水不流入B中？
分析：已知水箱A中水的深度，根据公式P=ρgh可求水对a处产生的压强，根据公式F=PS可求a处受到的压力，根据公式F浮=ρgV排可求浮球受到的浮力；根据杠杆的平衡条件可求使水箱A中的水不流入B中的条件．
解答：解：液体对杆在a处的压力为：Fa=ρghs
液体对小球的浮力为：F浮=ρgV排
使水箱A中的水不流入B中的条件是：F浮
.
ob
=Fa
.
oa

即：ρgV排
.
ob
=ρghs
.
oa

V排=hs
oa
ob
=0.5m×1.5×10-4m2×
10cm
30cm
=25×10-6m3=25cm3＜75cm3；
答：浮球浸入水中的体积至少是25cm3才能使水箱A中的水不流入B中．
点评：本题考查液体压强和浮力公式的应用以及排开水的体积的计算，关键是对物体进行受力分析，根据杠杆的平衡条件找出其中的等量关系．
练习册系列答案
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随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭．仔细观察和思考，可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题：
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（1）小汽车的外形设计成流线型（如图所示），当小汽车在水平路面上高速行驶时对路面的压力比静止时
 
（选填“增大”、“减小”或“不变”），其原因是
 
．
（2）汽车发动机工作时，缸体的温度很高，为确保发动机正常工作，需对缸体进行冷却．汽车发动机常用水作为冷却剂，这主要利用了水的
 
的特性．若汽车的水箱中装有10kg水，当水温升高50℃时吸收的热量是
 
J[c水=4.2×103J/（kg?℃）]．
（3）你还发现小汽车的哪些设计和使用过程中的哪些现象与物理知识有关？试举一例（要求写出设计或现象，以及所涉及的物理知识）．?
示例：设计或现象：高速行驶的汽车急刹车后还要滑行一段距离．?
涉及的物理知识：物体具有惯性．?
设计或现象：
 
．
涉及的物理知识：
 
．
（4）“五?一”期间，小明一家开车外出旅游，途中看到如图所示的限速牌．小明用了10min的时间通过了这段10km长的限速路段，请你通过计算说明他超速了吗？近期，我国又加大了对超速和酒后驾车的查处力度．请你写一句相关的警示语，以提醒司机朋友一定要按交通法规驾车．
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（5）下图为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图．
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其中：Rx为压力传感器，它的电阻值随受到压力的变化而变化，阻值随压力变化的关系如图所示；表A为油量表，它实质是一只电流表，油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来； R0是阻值为5Ω的定值电阻；电源电压恒为15V；油箱位于压力传感器Rx上，空油箱重50N．若电流表的量程为0～0.6A，该油箱加满油时，指针恰好指示最大刻度，求：
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①此时，R0两端的电压是多少？Rx的阻值是多少？
②油箱最多能储油多少升？（1升=1dm3）（取g=10N/kg、ρ汽油=0.7×103kg/m3）
（6）小汽车给人们带来诸多方便，但也造成了一些负面影响，如能源消耗、尾气污染、噪声污染、交通阻塞等．请你从可持续发展的角度，就如何减小汽车的负面影响，提出一条合理化建议：
 
．
如图所示，水箱中装满水，打开阀门后，A管和B管中液面高低的情况是（　　）
随着人们生活水平的不断提高，各种小汽车已经走进我们的家庭．仔细观察和思考，可以发现小汽车的一些设计和使用过程中的许多现象都与物理知识有关，请你用学过的物理知识解答下面的问题：
（1）汽车发动机工作时，缸体的温度很高，为确保发动机正常工作，需对缸体进行冷却．汽车发动机常用水作为冷却剂，这主要利用了水的
比热容大
比热容大
的特性．若汽车的水箱中装有10kg水，当水温升高50℃时吸收的热量是多少？[c水=4.2×103J/（kg?℃）]．
（2）“五一”期间，小明一家开车外出旅游，途中看到如图1所示的限速牌．小明用了10min的时间通过了这段10km长的限速路段，请你通过计算说明他超速了吗？近期，我国又加大了对超速和酒后驾车的查处力度．请你写一句相关的警示语，以提醒司机朋友一定要按交通法规驾车．
为了你和他人的安全，不要超速行驶、饮酒不开车，开车不饮酒
为了你和他人的安全，不要超速行驶、饮酒不开车，开车不饮酒
．??
（3）如图2为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图．其中：Rx为压力传感器，它的电阻值随受到压力的变化而变化，阻值随压力变化的关系如图所示；表A为油量表，它实质是一只电流表，油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来；R0是阻值为5Ω的定值电阻；电源电压恒为15V；油箱位于压力传感器Rx上，空油箱重50N．若电流表的量程为0～0.6A，该油箱加满油时，指针恰好指示最大刻度，求：
①此时，R0两端的电压是多少？Rx的阻值是多少？
②油箱最多能储油多少L？（1L=1dm3）（取g=10N/kg、ρ汽油=0.7×103kg/m3）
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骑自行车、步行、乘公交车出行
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