题目内容

图5-3是一个自动储水箱的示意图。结构为圆柱形金属水桶、一个压力传感开关和一个长方体组成,其中长方体通过细杆与压力传感开关相连。压力传感开关的作用是:当它受到细杆竖直向下的拉力达到10N时闭合,控制水泵从进水口开始向桶内注水,此时,水面刚好与长方体的下表面相平,水桶内储水高度为h1=8cm;当它受到细杆竖直向下的拉力等于6N时断开,水泵停止向桶内注水,此时,水刚好浸没长方体的上表面,水桶内储水高度为h2=40cm。已知水桶的底面积为0.5m2。求:

(1)水泵开始注水时,水对水桶底部的压强是多少?

(2)水泵停止向桶内注水时,长方体受到的浮力是多少?

(3)长方体的密度是多少?

(1)根据公式P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa          ……1分

          根据公式ρ=m/V得, m=ρV=1×103kg/m3×0.5m2×0.08m=40kg   ……1分

(2)根据题意,开始注水时,长方体对细杆竖直向下的拉力等于它在空气中的重力10N,停止注水时,长方体对细杆竖直向下的拉力等于侵没在水中所受到的重力6N,因此,水泵停止向桶内注水时,长方体受到的浮力是:

 10 N -6 N =4N                                   ………………………2分

(3)                             ………………………1分

         ………………1分

长方体的质量和体积分别为

                           ……………………………1分

                     

长方体的密度                        ………………………………1分

                         ………………1分

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