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1、小伟在科技活动中接触到一种叫“压力传感器”的电学元件,其实际是一种阻值会随所受压力大小发生变化的电阻。经过查询资料,他设计了一种简易的电子秤,其原理如图8所示.所用压力传感器R的上表面面积为5×10—4米2,电源电压为24伏,容器的质量为1千克,容器的底面积为400×10—4米2,压力传感器电阻与所受压力的关系如下表所示。
压力F(牛)
0
49
98
147
196
245
294
…
电阻R(欧)
500
380
300
245
200
170
150
…
求:(1)容器内盛有5千克水时,这些水的体积为多少?
(2)当容器与水的总重为100牛时,容器对压力传感器R的压强是多大?
(3)当电流表示数为0.12安时,容器内水的质量为多少千克?
图8
2、如图9所示,边长分别为 0。2 米和 0。1 米的实心正方体 A、B 放置在水平地面上,ρA 为 0。l×l03 千克/米 3, ρB为 0。8×l03 千克/米 3。求:
(1) 物体 A 的质量mA。
(2) 物体 B 对地面的压力FB。
(3) 小明和小华两位同学设想在正方体 A 、B 上部沿水平方向分别截去一定的厚度后,通
过计算比较A、B 剩余部分对地面压强的大小关系。小明设想在 A、B 的上部均截去 0。09 米 , 小华设想在 A、B 的上部均截去 0.05 米,他们的计算过程及得出的结论分别如下表所示:
计算过程
结论
小明
PA=FA/SA=ρAghA=O。l×103千克/米3×9。8牛/千克×(0。2米一0.09米)=107.8帕
PB=FB/SB=ρBghB=O.8×103千克/米3×9。8牛/千克×(0.1米一0。09米) =78.4帕
PA>PB
小华
PA=FA/SA=ρAghA=O.l×103千克/米3×9.8牛/千克×(0。2米一0。05米)=147帕
PB=FB/SB=ρBghB=O.8×103千克/米3×9。8牛/千克×(0.1米一0。05米)=392帕
PA<PB
①请判断:就他们设想截去的厚度而言,小明的结论是 的,小华的结论是 的。 ( 均选填“正确”或“错误”)
②是否有可能存在某一厚度 h,沿水平方向截去 h 后使 A、B 剩余部分对地面的压强相等?若有可能,求出 h 的值;若没有可能,说明理由.
3、重为10牛、底面积为2×10-2米2的薄壁容器放在水平地面上,内盛0.18米深的水。若在此容器内再放入一密度为0。5×103千克/米3,质量为0。5千克的塑料块,使水面上升0.02米(水未溢出)。求:
(1) 塑料块受到的重力;
(2) 放入塑料块后静止时,水对容器底部的压强;
(3) 现在小张和小李两位同学想计算塑料块静止在水面上时,容器对地面压强的增加量Δp。他们的计算过程如下表所示:
计算过程
小张
容器对地面增加的压力ΔF就是容器内增加的水的重力ΔG水,即
ΔF=ΔG水=Δmg=ρΔvg=1.0×103千克/米3×2×10—2米2×0.02米×9.8牛/千克=3.92牛
则容器对地面压强的增加量Δp=ΔF/s=ΔG水/s=3。92牛/2×10—2米2=1。96×102帕.
小李
容器对地面增加的压力ΔF就是塑料块的重力G,即
ΔF=G塑=mg=0.5千克×9.8牛/千克=4.9牛
则容器对地面压强的增加量Δp=ΔF/s= G塑/s=4。9牛/2×10—2米2=2.45×102帕.
请判断:小张的计算过程是________,小李的计算过程是_______.(均选填“正确”或“错误”)
4、一个底面积为2´10-2米2的薄壁圆柱形容器放在水平桌面中央,容器高为0。12米,内盛有0.1米深的水,如图10(a)所示,另有质量为2千克,体积为1´10-3米3的实心正方体A,如图10(b)所示,求:
(1)图10(a)中水对容器底部的压强。
(2)图10(b)实心正方体A的密度.
(3)将实心正方体A放入图10(a)的水中后,水面上升的高度。
A
(a) (b)
图10
5、重力为2牛、底面积为1×10-2米2,高为0.13米的薄壁圆柱形容器内装有重力为11.76牛的水,现将它放在水平地面上。求:
(1)水对容器底部的压强.
(2)容器中水的深度。
(3)现将一个质量为540克的铝块浸没水中后,容器对水平地面的压力。
(其中ρ铝=2。7×103千克/米3)
6、如图11所示,圆柱形容器甲、乙的底面积分别为4×l0-2米2和10—2米2,甲容器中盛有0。2米高的水,乙容器中盛有0.1米高的水。求:
①甲容器中水的质量m甲..
②乙容器底部所受水的压强p乙.
⑤若从甲容器中抽水至乙容器中,当两容器底部所受水的压强相等时,甲容器中水面下降的高度△h甲.
7、如图12所示,轻质薄壁圆柱形容器的容积为100厘米3、底面积为10厘米2,容器中盛有50厘米3的水。现向容器中缓缓投入密度为2。5克/厘米3、质量为200克的碎石块(全部浸没于水中)。
求:(1)碎石块的体积V石。
(2)放入碎石块前,水对容器底部的压强p水。
(3)放入碎石块后,水对容器底部的压强p’水.
8、如图13所示,一质量为0.15千克、底面积为2×10-3米2平底薄壁玻璃容器放在水平桌面中央,内装有体积为1。5×10-4米3的水,水面距容器底的深度为0。12米.求:
(1)水对杯底的压强;
(2)水的质量;
(3)若在容器中轻轻放下一块质量为0。1千克的木块,木块漂浮在水面上,求容器对桌面的压强的变化范围。
图13
9、有一重为47。04牛,边长为0。2米的实心正方体木块A放在水平桌面上。如图14所示,求 :
(1)木块对桌面的压强;
(2)木块的密度;
(3)把木块放入底面积为0.24米2的圆柱形容器里的水中时(容器足够高),求木块浸入水中的体积为多少?
(4)木块放入以后水对容器底部压强增加了多少?
(5)若要木块A恰能完全浸没在水中,则要在木块上加竖直向下的压力F为多大。
A
A
图14
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