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题文

如图所示是某自动蓄水箱的结构示意图。 A 是水箱中的实心圆柱体,体积为 800 c m 3 ,密度为 2 . 0 × 10 3 kg / m 3 ,用细绳悬挂在水箱顶部的传感开关 S 上。当传感开关 S 受到竖直向下的拉力大于 10 N 时闭合,与 S 连接的水泵(图中未画出)向水箱注水:当拉力等于 10 N 时, S 断开,水泵停止注水。细绳的质量忽略不计,求:

(1) A 的质量为   kg

(2)停止注水时,水箱水位高为 1 . 2 m ,水箱底部受到水的压强为   Pa

(3)停止注水时, A 受到的浮力为   N ,此时圆柱体 A 排开水的体积为多少?

科目 物理   题型 计算题   难度 中等
知识点: 液体的压强的计算 密度公式的应用 阿基米德原理的应用 浮力大小的计算
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如图所示的电路中,电源电压恒为 6 V ,电阻 R 1 的阻值为 2 Ω ,滑动变阻器 R 2 上标有“ 10 Ω 3 A ”的字样,小灯泡 L 上标有“ 6 V 3 W ”的字样,电流表的量程为 0 3 A

(1)当开关 S 1 S 2 S 都闭合时,电流表的示数为 2 A ,求 R 2 消耗的电功率;

(2)当开关 S 1 S 2 都断开, S 闭合时,为了确保测量准确,要求电流表示数不大于其量程的 2 3 ,求滑动变阻器 R 2 接入电路的最小阻值。

2015年10月5日考古学家在黄海海域发现甲午海战沉船“致远舰”的消息轰动了整个考古界,随着水下考古工作的进行,一些重要文物近日陆续出水重见天日,关于这艘在海水中沉睡了120余年的战舰是如何被打捞起的谜题也逐步解开。现某课外活动小组,照此设计了如图所示的简单机械,模拟打捞沉船,实验中用实心立方体 A 代替沉船,已知 A 的体积为 0 . 1 m 3 ,质量为 280 kg (设整个过程 A 均为匀速直线运动状态,忽略钢缆绳重及滑轮摩擦,不考虑风浪,水流等因素的影响)

(1) A 完全浸没在水中时受到的浮力是多大? ρ = 1 . 0 × 10 3 kg / m 3

(2)若 A 完全浸没在水中时,滑轮组的机械效率为 60 % ,那么 A 完全打捞出水面后,岸上钢绳的拉力 F 为多大?

(3)若 A 完全打捞出水面后,以 0 . 1 m / s 的速度被匀速提升,求岸上钢绳拉力 F 的功率。

某物理兴趣小组的同学,用煤炉给 8 kg 的水加热,同时他们绘制了如图所示的加热过程中水温随时间变化的图线,若在 4 min 内完全燃烧了 1 . 4 kg 的煤,水的比热容为 4 . 2 × 10 3 J / ( kg · ° C ) ,煤的热值约为 3 × 10 7 J / kg ,求:

(1)经过 4 min 时间加热,水所吸收的热量。

(2)煤炉烧水时的热效率。

如图所示,电源电压保持不变,小灯泡 L 标有“ 6 V 3 W ”的字样,滑动变阻器 R 1 的阻值变化范围为 0 ~ 36 Ω ,当 S 1 S 2 S 3 都闭合,滑动变阻器的滑片滑到 a 端时,小灯泡 L 刚好正常发光,电流表示数为 0 . 75 A .(不考虑温度对灯泡电阻的影响)求:

(1)电源电压;

(2) R 2 的阻值;

(3)在功率不为0的情况下,电路中最小功率与最大功率之比。

如图甲所示,圆柱形容器中盛有适量的水,其内底面积为 100 c m 2 .弹簧测力计的下端挂着一个正方体花岗岩,将花岗岩从容器底部开始缓慢向上提起的过程中,弹簧测力计的示数 F 与花岗岩下底距容器底部的距离 h 的关系如图乙所示。 ( g = 10 N / kg ) 求:

(1)在花岗岩未露出水面前所受水的浮力大小;

(2)花岗岩的密度;

(3)从开始提起到花岗岩完全离开水面,水对容器底部减小的压强。

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