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如图是一种牲畜饮水用自动装置的示意图.水箱底部有一出水孔,底盖A可以顶住水箱的出...

如图是一种牲畜饮水用自动装置的示意图.水箱底部有一出水孔,底盖A可以顶住水箱的出水孔.只要牲畜饮水,饮水槽中的水位就会下降,浮球C受到的浮力减小,底盖A打开,水就会通过出水孔从水箱流入饮水槽自动补水.设计水箱的最高水位为h1,水箱出水孔横截面积是30cm2,底盖A及竖杆B的总质量是400g,浮球C的体积是2dm3;若将浮球C换成同体积的浮球D,设计水箱的最高水位将变为h2,已知将浮球C换成同体积的浮球D后,再次达到设计水箱的最高水位时,水箱底部受到水的压强减小了2000Pa,浮球C与浮球D的密度ρC:ρD=2:5.(g取10N/g)
求:(1)浮球D的密度 ρD
(2)设计水箱的最高水位h1

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解答此题关键是要以底盖、竖杆、浮球为整体,进行受力分析. (1)由于C球和D球的体积相同,所以两种情况下的浮力是相等的.列出两种情况下的浮力的表达式,然后根据将浮球C换成同体积的浮球D后,再次达到设计水箱的最高水位时,水箱底部受到水的压强减小了2000Pa这一条件求出浮球C和D的密度. (2)把求得的浮球C的密度代入浮力的表达式即可得解. 【解析】 以底盖、竖杆、浮球为整体,进行受力分析:如右图 F浮=mAB g+ρCgV+ρ水g h1s …(1) F浮=mAB g+ρDgV+ρ水g h2s …(2) 由(1)-(2)得: (ρD-ρC)gV=(h1-h2)ρ水gs=2000s ρD-ρC=0.3×103 kg/m3 ρC=0.2×103 kg/m3 ρD=0.5×103 kg/m3 代入(1)式得: h1=0.4 m  答:(1)浮球D的密度 ρD为0.5×103 kg/m3. (2)设计水箱的最高水位h1为0.4m.
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考点分析:
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(2)将柱体由浅入深浸入水中不同深度6次,并改变浸入水中的体积,但柱体不能______,分别记下弹簧测力计的示数(G1、G2、G3、G4、G5和G6),并计算柱体排开水的体积(V1、V2、V3、V4、V5和V6);manfen5.com 满分网发现:______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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