【題目】【2016天津卷】現(xiàn)有一質(zhì)地均勻密度為ρ0的實(shí)心圓柱體,底面積為S0、高為h0,將其中間挖去底面積為的小圓柱體,使其成為空心管,如圖1所示。先用硬塑料片將空心管低端密封(硬塑料片的體積和質(zhì)量不計(jì)),再將其低端向下豎直放在底面積為S的柱形平底容器底部,如圖2所示。然后沿容器內(nèi)壁緩慢注入密度為ρ的液體,在注入液體的過程中空心管始終保持豎直狀態(tài)。
(1)當(dāng)注入一定量的液體時,空心管對容器底的壓力剛好為零,且空心管尚有部分露在液面外,求此時容器中液體的深度。
(2)去掉塑料片后,空心管仍豎直立在容器底部,管外液體可以進(jìn)入管內(nèi),繼續(xù)向容器中注入該液體。若使空心管對容器底的壓力最小,注入液體的總重量最少是多少?
【答案】(1)h1 =ρ0h0/2ρ;(2)ρh0(2S-S0 )/2;
【解析】(1)空心管對容器底的壓力剛好為零,此時空心管處于漂浮狀態(tài),浮力等于重力,設(shè)注入液體的深度為h1,浮力F浮=ρgS0 h1,空心管的重力G=mg=ρ0 gh0(S0 -S0/2),即ρgS0 h1 =ρ0 gh0(S0 -S0/2),解得液體的深度;(2)若管的密度大于液體的密度,設(shè)液體深度為h,若使空心管對容器底的壓力最小,即浮力最大,此時空心管應(yīng)恰好完全浸沒,即液體的深度等于管的高度,h2 =h0,所以液體的質(zhì)量m2 =ρ(S-S0/2)h0 =ρh0 (2S-S0)/2;若管的密度小于液體的密度,設(shè)液體深度為h3 ,若使空心管對容器底的壓力最小,此時空心管處于漂浮狀態(tài),浮力等于其重力,浮力F浮 =ρgS0 h3 /2,空心管的重力G=mg=ρ0 gh0 (S0 -S0/2),即ρgS0 h3/2 =ρ0 gh0 (S0 -S0/2),解得液體的深度h3 =ρ0h0/ρ,液體的質(zhì)量m3 =ρ(S-S0/2)ρ0h0/ρ=ρ0 h0(2S-S0 )/2。
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】四沖程內(nèi)燃機(jī)工作時,將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的沖程是
A. 吸氣沖程 B. 壓縮沖程 C. 做功沖程 D. 排氣沖程
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【題目】如圖(a)所示,有一玻璃器皿,在其側(cè)面的高、中、低部,有三 個完全相同的孔,用三張相同的橡皮膜以同樣的方法分別將三個 孔封住,然后往器皿中加入水,使水面高過最上面的孔,觀察三 張橡皮膜越往下突起越大,如圖(b)所示.針對這一現(xiàn)象,同學(xué) 們經(jīng)過討論形成了下面四個問題.你認(rèn)為最有探究價值且易于探究的科學(xué)問題是( )
A.為什么在不同位置橡皮膜的凸起程度不同?
B.橡皮膜所受的壓強(qiáng)與水的深度有什么關(guān)系?
C.液體內(nèi)部的壓強(qiáng)與液體的深度有什么關(guān)系?
D.液體壓強(qiáng)與橡皮膜所處的位置有什么關(guān)系?
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】物體在月球受重力等于地球上所受重力的1/6,把12 kg的物體放到月球上,其質(zhì)量是________kg,重力是________N。(g=10N/kg)
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】【2016山東棗莊卷】現(xiàn)有甲、乙兩個完全相同的容器,盛有體積相同的不同液體,把一個雞蛋分別放入兩容器中的情形如圖所示,雞蛋在甲、乙兩杯液體中所受的浮力分別為F甲浮和F乙浮,兩杯液體對容器底部的壓力分別是F甲和F乙,壓強(qiáng)分別是p甲和p乙,以下判斷正確的是( )
A.F甲浮<F乙浮 F甲=F乙 p甲<p乙
B.F甲浮>F乙浮 F甲<F乙 p甲<p乙
C.F甲浮=F乙浮 F甲>F乙 p甲>p乙
D.F甲浮=F乙浮 F甲<F乙 p甲>p乙
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【題目】關(guān)于下列交通運(yùn)輸工具說法正確的是( )
A.
輪船裝貨時浮力不變
B.
飛機(jī)機(jī)翼應(yīng)用了壓強(qiáng)與流速的關(guān)系
C.
艇由江中駛?cè)氪蠛8×υ龃?/span>
D.
起重機(jī)的吊臂是一個杠桿
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