如图所示,是小明为防止家中停水而设计的贮水箱.当水箱中水深达到1.2m时,浮子A恰好堵住进水管向箱内放水,此时浮子A有1

如图所示,是小明为防止家中停水而设计的贮水箱.当水箱中水深达到1.2m时,浮子A恰好堵住进水管向箱内放水,此时浮子A有1/5体积露出水面(浮子A只能沿图示位置的竖直方向移动).若进水管口水的压强为1.2×105Pa,管口横截面积为2.5cm2,贮水箱底面积为0.8m2,浮子A重10N.求:
(1)贮水箱底面所受水的最大压强为多少?
(2)浮子A的体积应多大?
(3)浮子A的密度多大?
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奥特之母 幼苗

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解题思路:(1)由液体压强公式可以求出水箱底部受到的压强.
(2)对浮子受力分析,求出浮子受到的浮力,然后由浮力公式求出浮子的体积.
(3)由密度公式可以求出浮子的密度.

(1)水箱底部受到的最大压强:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×1.2m=1.2×104Pa;
(2)∵p=[F/S],
∴浮子堵住进水口时,进水口对浮子的压力:
F=pS进水口=1.2×105Pa×2.5×10-4m2=30N,
浮子A受到的浮力F=F+G=30N+10N=40N,
∵FgV
∴V=
F浮
ρ水g=[40N
1×103kg/m3×10N/kg=4×10-3m3
木块的体积V=
V排
1-
1/5]=[4/5]×4×10-3m3=5×10-3m3
(3)∵G=mg,
∴浮子质量m=[G/g]=[10N/10N/kg]=1kg,
浮子的密度ρ=
1kg
5×10-3m3=200kg/m3
答:(1)贮水箱底面所受水的最大压强为1.2×104Pa.
(2)浮子A的体积应5×10-3m3
(3)浮子A的密度200kg/m3

点评:
本题考点: 液体的压强的计算;密度的计算;阿基米德原理.

考点点评: 本题考查了求压强、体积与密度问题,应用液体压强公式、浮力公式与密度公式即可正确解题.

1年前

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