如圖甲所示,一個足夠高的薄壁柱形容器放在水平桌面上,容器底面積為S1,容器中立放著一個底面積為S2=100cm2、高為H=18cm的均勻圓柱體物塊A,A的底部與容器底部用一根細繩連在一起。現緩慢向容器中注水,每分鐘注入水的質量為300g,當向容器中注水6min時,物塊A對容器底部的壓力恰好為0(如圖乙),此時容器中水的深度為h1=9cm。已知細繩長度為L=8cm,能承受的最大拉力為6N,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg,物塊A不吸水,忽略細繩的體積、液體擾動等其他次要因素。

(1)求物塊A對容器底部的壓力恰好為0時所受的浮力大小。
(2)在圖乙的情況下繼續緩慢向容器中注水,直至細繩斷開,停止加水,細繩斷開前瞬間(如圖丙)水對容器底部的壓強為p1,當物塊A靜止后水對容器底部的壓強為p2。求從p1到p2的壓強變化量Δp。
(3)在圖甲的情況下開始緩慢向容器中注水,求此過程中容器底部所受水的壓強p與注水時間tx(單位:min)的函數關系式(tx≥14min)。
【答案】(1)物塊A對容器底部的壓力恰好為0時所受的浮力9N;
(2)從p1到p2的壓強變化量為200Pa;
(3)容器底部所受液體壓強p與注水時間tx秒鐘的函數關系式為:
當0≤tx<6min時,p1=150tx(Pa);
當6min≤tx<14min時,p2=100tx+300(Pa);
當14min≤tx<18min時,p3=150tx-400(Pa);
當tx≥18min時,p4=100tx+300(Pa)。
(2)從p1到p2的壓強變化量為200Pa;
(3)容器底部所受液體壓強p與注水時間tx秒鐘的函數關系式為:
當0≤tx<6min時,p1=150tx(Pa);
當6min≤tx<14min時,p2=100tx+300(Pa);
當14min≤tx<18min時,p3=150tx-400(Pa);
當tx≥18min時,p4=100tx+300(Pa)。
【解答】
【點評】
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發布:2024/7/17 8:0:9組卷:1086引用:2難度:0.1
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1.如圖所示,水平桌面上有一個連通器,是用細管將兩個柱形容器的底部連通后構成,細管上安裝有閥門K(處于關閉狀態)。左側容器的底面積S1=200cm2,水中有一圓柱形小桶A,質量mA=0.6kg、底面積SA=100cm2,用長L=6cm的細繩連接著重GB=12N、邊長為10cm的均勻正方體B,A和B保持靜止時,細繩已經拉直但未產生拉力。右側容器的底面積S2=100cm2,水的深度H=47cm,求:(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3,細繩不可伸長,B與容器底未緊密接觸)
(1)圓柱形小桶A所受浮力的大小;
(2)左側容器底部對正方體B產生的支持力;
(3)打開閥門K,直到水不流動。則水最終對容器底部的壓強為多少(整個過程水未進入小桶A中)。發布:2024/9/14 10:0:8組卷:257引用:2難度:0.2 -
2.如圖甲所示,將一個底面積為300cm2的薄壁柱形溢水杯置于水平桌面上,倒入1800g的水時水的高度h1=6cm,此時水面離溢口的豎直距離h2=2cm。再將長為10cm的圓柱體緩慢放入水中,當圓柱體豎立下沉在杯中后(圖乙),從溢水杯中溢出了200g的水,此時圓柱體對容器底的壓力為0N。取值g=10N/kg,求:
(1)圓柱形鋁塊受到的浮力;
(2)圓柱形鋁塊的質量;
(3)若此時再將圓柱體豎直向上移動3cm,此時圓柱形鋁塊底部受到水的壓強。發布:2024/9/21 6:0:10組卷:403引用:1難度:0.3 -
3.如圖,薄壁柱形容器底面積為200cm2,裝有20cm深的水。物體A、B重均為6N,用體積和質量不計的細線將A與體積為200cm3的物體B連接在一起放在水中(水沒有溢出),整體恰好處于懸浮狀態,如圖所示。求:
(1)B物體所受的浮力為多少N?
(2)A物體的密度為多少g/cm3?
(3)剪斷細線,待A、B靜止后,容器底部受到液體的壓強減少多少Pa?發布:2024/9/19 5:0:8組卷:637引用:3難度:0.4