内容正文:
轻杆加水与放水问题
一、选择题(共4小题):
1.不吸水的长方体A固定在体积不计的轻杆下端,位于水平地面上的圆柱形容器内(容器高度足够),杆上端固定不动。如图甲所示,已知物体底面积为80cm2,若ρA=0.5g/cm3,现缓慢向容器内注入适量的水,水对容器底部的压强p与注水体积V的变化关系如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.容器底面积为100cm2
B.物体恰好浸没时下底面所受到的压强为1400Pa
C.物体恰好浸没时杆对物体的力为5.2N
D.当液体对容器底部的压强为2000Pa时,加水体积为850cm3
2.如图所示,薄壁圆柱体容器的上半部分和下半部分的底面积分别为20cm2和30cm2,高度都为11cm,用轻杆连接一个不吸水的长方体放入容器中,长方体的底面积为15cm2、高为10cm,长方体的下表面距离容器底部始终保持6cm,现往容器内加水,当加入0.24kg和0.27kg水时,杆对长方体的作用力大小相等,(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)则长方体的密度为( )
A.0.6 g/cm3 B.0.7 g/cm3 C.0.9 g/cm3 D.1.1 g/cm3
3.如图甲所示为一个浮力感应装置,竖直细杆的上端通过力传感器连在天花板上,传感器可以显示出细杆的上端受到作用力的大小;下端与物体M相连,水箱的质量为0.8kg,细杆及连接处的重力可忽略不计,向图甲所示的空水箱中加水直到刚好加满,图乙是力传感器的示数大小随水箱中加入水质量变化的图像,下列说法错误的是( )
A.水箱加满水时,水受到的重力为60N
B.物体M的密度为0.2g/cm3
C.当向水箱中加入质量为2.2kg的水,力传感器的示数变为F0,F0大小为1N
D.继续向水箱中加水,当力传感器的示数大小变为5F0时,水箱对地面的压力为39N
4.如图甲所示,水平放置的底面积为200cm2的轻质薄壁柱形容器中浸没有正方体A、圆柱体B.体积为1000cm3,重力为6N的A通过不可伸长的细线与容器底部相连,B放在A上。打开阀门K放出液体,容器中液体深度h与细线上拉力F关系如图乙所示。若当液体深度为20cm时,关闭阀门,剪断细线,将B从A上取下放入液体中,待A、B静止后,容器底部受到的液体压强p1,则下列说法不正确的是( )
A.容器内液体密度为2×103kg/m3
B.未打开阀门前,B对A的压强为500Pa
C.待A、B静止后,液体压强p1=3750Pa
D.待A、B静止后,与剪断细线前,A竖直移动了4.5cm
二、填空题(共11小题):
5.一个底面积为100cm2足够高的柱形容器M装有20cm深的水,置于水平地面上;一个质量忽略不计的硬塑料瓶固定在轻杆上,内有适量的水,如图甲所示。塑料瓶ABCD部分为柱形,柱形部分高度hAB为16cm。用手拿住轻杆,将该瓶从图甲中刚接触水面位置,缓慢竖直下降6cm,杆对瓶的拉力F随下降高度h之间的关系图如图乙所示。然后从该位置继续向下,直到水面与AD相平为止。则瓶内所装水的重力为
N;当水面与AD相平时,瓶外的水对容器M底部的压强为 Pa。
6.不吸水的长方体A固定在体积不计的轻杆下端,位于水平地面上的圆柱形容器内,杆上端固定不动。如图所示。现缓慢向容器内注入适量的水,水对容器的压强P与注水体积V的变化关系如图乙所示。当P=600Pa时,容器中水的深度为 cm;若ρA=0.5g/cm3,当注水体积v=880cm3时,杆对A的作用力大小为 N。
7.如图所示,不吸水的长方体A固定在体积不计的轻杆下端,位于水平地面上的圆柱形容器内,杆上端固定不动。容器内盛有8cm深的水,物体下表面刚好与水接触。往容器中缓慢注水,加水过程中水没有溢出。当加500cm3的水时,轻杆受力为3N,容器底部受到的压强较注水前变化了△p1;当加2000cm3的水时,轻杆受力为2N,容器底部受到的压强较注水前变化了△p2,且△p1:△p2=1:3,则加水前水对容器底的压强为 Pa;物块A的重力为 N。(水的密度为1.0×103kg/m3)
8.如图甲所示,圆柱形平底容器置于水平桌面上,其底面积为200cm2.在容器内放入一个底面积为100cm2、高为30cm的圆柱形物块,物块底部的中心通过一段细线与容器底部相连。向容器内缓慢注入某种液体直至将其注满,如图10乙所示。已知在注入液体的过程中细线对物块的拉力F随液体深度h的变化关系图象如图10丙所示。则液体的密度为 kg/m3;若注满液体后将细线剪断,当物块静止时,液体对容器底部的压强为 Pa。
9.如图甲所示底面积为100cm2的圆柱形容器,底部中央固定有一根体积不计沿竖直方向的