如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有的体积浸在水中,此时弹

如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有的体积浸在水中,此时弹

题型:不详难度:来源:
如图所示,在容器底部固定一轻质弹簧,弹簧上方连有正方体木块A,容器侧面的底部有一个由阀门B控制的出水口,当容器中水深为20cm时,木块A有的体积浸在水中,此时弹簧恰好处于自然状态,即没有发生形变(已知水的密度为1.0×103kg/m3,不计弹簧所受的浮力,g取10N/kg)

⑴求此时容器底部受到水的压强;
⑵求木块A的密度;
⑶先向容器内缓慢加水,直至木块A刚好完全浸没在水中,此时弹簧对木块的作用力为F1,再打开阀门B缓慢放水,直至木块A完全离开水面时,再关闭阀门B,此时弹簧对木块A的作用力为F2,求F1与F2之比。
答案
(1) 2×103P   (2) 0.6×103 kg/m3   (3)
解析
(1)由液体压强的计算公式得
容器底部受到水的压强p=ρgh=1.0×103 kg/m3×10N/kg×0.2m=2×103Pa;
(2)当弹簧处于自然状态时,G=F,即ρVg=ρVg;
所以木块A的密度ρ=ρ=0.6×103 kg/m3
(3)当A完全浸没时,对A进行受力解析得:G+F1=F1,得F1Vg-ρVg =ρVg;
当A完全露出时,F2=GVg;故
(1)由于已知水的深度,由液体压强公式即可计算出液体的压强;(2)由于木块A漂浮时,露出水的体积与与木块的总体积的比是已知的,故根据漂浮物体的特点可求出木块A的密度;(3)题中有两种情况,我们分别将这两种情况中的木块A的受力情况画出来,然后列出力的平衡方程,将力F1与F2表示出来,相比即可约去一些相同量,最后得出其比值来。
举一反三
深水炸弹是一种入水后下潜到一定深度自动爆炸的水中兵器,主要用于攻击潜艇。对于其爆炸原理,下列说法正确的是
A.与潜艇撞击而爆炸
B.水是导体可以接通电路,引发爆炸
C.炸弹在水中下潜越深,所受压强越大;炸弹在一定压强下才能自动爆炸
D.采用了定时爆炸系统

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图所示的装置中不是利用连通器原理工作的是

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我国首台自行设计、自主集成研制的“蛟龙号”载人深潜器于2012年6月顺利完成工作设计深度7000m的海试任务.(海水密度取ρ海水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg):

(1)当“蛟龙号”下潜到达7000m深度时,受到海水的压强是多少?
(2)“蛟龙号”完成海试任务后,上浮最终漂浮在海面上,现在由起重装置将其匀速竖直调离水面,起重机起吊拉力的功率随时间的变化图象如图所示,图中P2=2P1.已知“蛟龙号”的总质量为2.2×104kg,求t1时刻“蛟龙号”排开水的体积(不考虑水的阻力).
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如图所示的装置中,水箱是密封的,并装满水,如果将右边玻璃管提高一点,则水箱各部分压强的变化应是(   )
A.右侧箱壁压强不变
B.左侧箱壁压强减小
C.箱顶上的压强减小
D.箱底上的压强增大

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如下图所示是某家用燃气热水器结构原理图,微动开关K与活塞相连,活塞与水管相通。淋浴时,打开淋浴阀,喷头有水喷出,根据            的规律,活塞应向  (左、右)移动,由电磁铁的磁力把燃气阀打开,同时电子点火,燃气进入灶头燃烧,有热水流出;洗完后,关闭淋浴阀,热水器熄火。该热水器适用水压:0.05×103~0.4×103kPa,若用水塔供水,则水面离热水器至少_____m。

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