图示的平底水桶底面积为5×10-2m2,质量为1kg。桶内装有30cm深的水,水桶内水的质量为19kg,放在水平地面上。(g=10 N/kg)
求:(1)水对桶底的压强;
(2) 水对桶底的压力;
(3) 水桶对地面的压力;
(4) 水桶对地面的压强。
一辆汽车质量为5000kg,在平直公路上匀速行驶时,受到的运动阻力是1000 N。请完成:
(1)画出物体的受力分析图,写出相应的力的平衡方程;
(2)求地面对汽车的支持力(g=10 N/kg);
(3)求汽车受到的的牵引力。
用弹簧测力计在空气中测物体重力为5N,完全浸没在水中时,弹簧测力计示数为2N。 请完成:(1)物体浸没在水中时的受力分析图,写出相应的力的平衡方程;(2)求出该物体受到的浮力大小。
阅读“RO反渗透膜原理”,回答第35题。
RO反渗透膜原理
反渗透,英文为Reverse Osmosis,它所描绘的是一个自然界中水分自然渗透过程的反向过程。早在1950年美国科学家DR.S.Sourirajan无意中发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水,隔了几秒后吐出一小口的海水。他由此而产生疑问:陆地上由肺呼吸的动物是绝对无法饮用高盐份的海水,那为什么海鸥就可以饮用海水呢?这位科学家把海鸥带回了实验室,经过解剖发现在海鸥嗉囊位置有一层薄膜,该薄膜构造非常精密。海鸥正是利用了这层薄膜把海水过滤为可饮用的淡水,而含有杂质及高浓缩盐份的海水则被从口中吐出。这就是以后逆渗透法(Reverse Osmosis 简称 R.O)的基本理论架构。
对透过的物质具有选择性的薄膜称为半透膜,一般将只能透过溶剂而不能透过溶质的薄膜称之为理想半透膜。当把相同体积的稀溶液(例如淡水)和浓溶液(例如盐水)分别置于半透膜的两侧时,稀溶液中的溶剂将自然穿过半透膜而自发地向浓溶液一侧流动,这一现象称为渗透。当渗透达到平衡时,浓溶液一侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度,即形成一个压差,此压差即为渗透压。渗透压的大小取决于溶液的固有性质,即与浓溶液的种类、浓度和温度有关而与半透膜的性质无关。若在浓溶液一侧施加大于渗透压的压力时,溶剂的流动方向将与原来的渗透方向相反,开始从浓溶液向稀溶液一侧流动,这一过程称为反渗透。反渗透是渗透的一种反向迁移运动,是一种在压力驱动下,借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法,它已广泛应用于各种液体的提纯与浓缩,其中最普遍的应用实例便是在水处理工艺中。反渗透膜的孔径非常小,因此能够有效地去除水中比反渗透膜孔径大的溶解盐类、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等。利用反渗透原理进行水提纯系统具有水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点。反渗透膜能截留直径大于0.0001微米的物质,是最精细的一种膜分离产品,其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物,同时允许水分子通过,以获得高质量的纯净水。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)要将自来水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质阻隔,并使之无法通过反渗透膜,从而使可以透过的纯水和无法透过的浓缩水严格区分开来,反渗透膜的孔径要达到___________以下。
(2)图甲中容器两侧液面在自然状态下液体的流动方向是____________(选填“从纯水到盐水”或“从盐水到纯水”)。
(3)图乙中两侧液体静止达到液透平衡。如果左右两容器横截面积均为100cm2,要实现反渗透,需要在图甲中_________液面(选填“纯水”或“盐水”)施加竖直向下的压力至少是多大______?请写出计算过程和结果。(g=10N/kg,ρ盐水=1.03×103kg/m3)
(4)RO反渗透是当前最先进的净水分离技术,请举出一个它在生产生活方面的应用_______________。
阅读“流体阻力”,回答下面问题。
流体阻力
中国科技馆二层的50号展台,有一个有趣的“流体阻力”的实验:A、B、C是三个形状不同的物体;D、E是两个形状相同的物体,以不同的方式放置,如图31所示。用相同大小的力拉它们,让它们一起从起点向终点运动,哪个物体跑得更快呢?
小明通过实验,发现:A、B、C三个物体中,A物体运动的快;D、E两个物体中,D物体运动的快。为什么呢?小明在展台旁发现了这样一段文字“物体在流体中运动时会受到流体的阻力,物体在流体中受到阻力有摩擦阻力和由于前后压强不一致引起的压差阻力,而起决定作用的是压差阻力。”
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)在此实验中,D、E两个物体在相同拉力作用下,D物体受到的压差阻力___E物体受到的压差阻力。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
(2)小明想起来,他看到公路自行车锦标赛时,选手戴的帽子也是类似的形状,选手戴帽子时,图中帽子的尖端应该朝__________。(选填“前”或“后”)
实验桌上备有如下器材:如图所示的金属圆柱体A(其侧面带有间距均匀的刻线),已调零的弹簧测力计、三个相同的烧杯分别装有足量的盐水、水和酒精(已知:盐水>水>酒精)。请你利用上述器材设计一个实验证明:“在物体排开液体体积相同时,液体的密度越大,物体受到的浮力越大。”要求:
(1)写出实验步骤。
(2)画出实验数据记录表。