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如图所示是某公共厕所的自动冲水装置.浮筒A是边长为20cm的正方体,盖片B的面积...

如图所示是某公共厕所的自动冲水装置.浮筒A是边长为20cm的正方体,盖片B的面积为80cm2(盖片B质量、厚度不计),连接AB的是长为30cm,体积和质量都不计的硬杆.当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,盖片B被拉开,水通过排水管流出冲洗厕所.
(1)浮筒A浸没时受到的浮力有多大?
(2)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力是多少?
(3)浮筒A的质量是多少?

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(1)由浮筒A是边长为20cm的正方体可求出其体积,当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,根据F浮=ρgV排即可求出浮筒A浸没时受到的浮力. (2)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水的深度为浮筒边长和AB长的和,可利用P=ρ水gh计算出水对盖片B的压强,再利用公式F=PS算出水对盖片B的压力. (3)当浮筒A受到浮力等于A的重力、B的重力的和时,盖片B会自动关上.可设出浮筒A浸入水中的深度,利用浮筒A受到浮力等于A的重力、B的重力的和的等量关系求出水的深度. 【解析】 (1)V=0.2m×0.2m×0.2m=0.008m3, 当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时.V排=V, 浮筒A浸没时受到的浮力F浮A=ρgV排=1000kg/m3×9.8N/kg×0.008m3=78.4N. 答:浮筒A浸没时受到的浮力有78.4N. (2)P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.5m=4.9×103Pa, F压=PSB=4.9×103Pa×80×10-4m2=39.2N. 答:水对盖片B的压力是39.2N. (3)由(1)得浮筒A所受的浮力F浮A=78.4N. 根据题意有F浮A=mAg+mBg+FB,因为盖片B的质量忽略不计, 所以mA===4kg, 答:浮筒A的质量是4kg.
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考点分析:
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实验次数物重G/N物体上升的距离h/cm弹簧测力计的读数F/N弹簧测力计上升的距离s/cm机械效率η
13101.63062.5%
231023050%
33102.530 
(1)这个实验使用的测量工具是______和弹簧测力计.
(2)在实验操作中应竖直向上______拉动弹簧测力计.
(3)在表中的空格处填上第三次实验的机械效率.
(4)从实验数据分析可知:提升同一物体,动滑轮越重,滑轮组的机械效率越______

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实验次数木块对木板的压力/N弹簧测力计的示数/N滑动摩擦力/N
1204.04.0
2204.04.0
3408.08.0
第一次:把木块平放在长木板上,用弹簧测力计水平拉动木块,使木块做匀速直线运动(如图甲),读出弹簧测力计的示数,并记入下表中;
第二次:把木块侧放在长木板上,用同样的方法拉木块(如图乙),记下相应的示数;
第三次:把两相同木块叠在一起平放在长木板上,用同法拉木块(图丙),记下相应示数.
实验次数木块对木板的压力/N弹簧测力计的示数/N滑动摩擦力/N1204.04.02204.04.03408.08.0
(1)比较______两次实验数据,可以发现滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关;
(2)比较1、3两次实验数据,可以初步得出的结论是:______
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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