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(2013?莱芜)如图是一种常见的饮水机结构剖面图,控水槽内浮体A与阀门C固定相连,当A恰好浸没时阀门C关闭,A未浸没时C略有下降,桶内水流入控水槽中.已知浮体A的体积为40cm3,阀门C的横截面积为1cm2,不计A、C本身重及大气压强.(水的比热容为4.2×103J/(kg?℃),g取lON/kg)问:
(1)若热胆中储水1kg,加热管将其从初温20℃加热到100℃,这些水吸收的热量是多少?
(2)浮体A浸没时所受浮力为多大?
(3)浮体A浸没时阀门C受到的压强是多少?
(4)桶内水位的最大高度是多少?
分析:(1)知道水的质量、比热容、初温和末温,利用Q=cm(t-t0)求水吸收的热量;
(2)知道浮体A的体积(浸没排开水的体积),利用阿基米德原理求浮体A所受浮力;
(3)阀门C受到的压力等于受到的浮力,知道受力面积,利用压强公式求阀门C受到的压强;
(4)水产生的压强等于阀门受到的压强,利用液体压强公式p=ρgh求桶内水位最大高度.
解答:解:(1)水吸收的热量:
Q=cm(t-t0
=4.2×103J/(kg?℃)×1kg×(100℃-20℃)
=3.36×105J;
(2)浮体A所受浮力:
FVg=1.0×103kg/m3×40×10-6m3×10N/kg=0.4N;
(3)阀门C受到的压力:F=F=0.4N
阀门C受到的压强:
p=
F
S
=
0.4N
1×10-4m3
=4×103 Pa,
(4)∵p=ρgh,
∴桶内水位最大高度:
h=
p
ρg
=
4×103Pa
1×103kg/m3×10N/kg
=0.4m.
答:(1)若热胆中储水lkg,加热管将其从初温20℃加热到l00℃,这些水吸收的热量是3.36×105J;
(2)浮体A浸没时所受浮力为0.4N;
(3)浮体A浸没时阀门C受到的压强是4×103 Pa;
(4)桶内水位的最大高度是0.4m.
点评:本题为力学和热学的综合计算题,综合考查了学生对吸热公式、液体压强公式、压强定义式、阿基米德原理的掌握和运用,要求灵活运用相关公式.
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

(2013?莱芜)如图所示.建筑物在河中的“倒影”是由光的
反射
反射
所形成的虚像,这些“倒影”看起来比建筑物本身“暗”一些,主要是因为有一部分光发生
折射
折射
进入了水中.

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(2013?莱芜)如图用两种方法拉动同一物体在相同的水平地面上做匀速直线运动.使物体以相等速度移动相同的距离.不计滑轮重和摩擦,则所用拉力Fl
大于
大于
F2,这两个力的作用点移动距离Sl
小于
小于
S2.(均填“大于”、“等于”或“小于”)

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(2013?莱芜)如图甲、乙、丙、丁四个物理实验:
(1)在甲图所示的实验中,将水桶中装满水,用手把空的饮料罐缓慢地按入水中,在饮料罐浸没之前,感受到浮力越来越大.由此你猜想浮力的大小跟
排开水的重
排开水的重
有关.
(2)在乙图所示的实验中,为了探究动能的大小跟质量的关系,请你简要写出应如何进行实验
将质量不同的小球从斜面的同一高度滚下,比较推动重物的距离
将质量不同的小球从斜面的同一高度滚下,比较推动重物的距离

(3)在丙图所示的实验中,得出的结论是:
物体对外做功,内能减少
物体对外做功,内能减少

(4)丁图所示的实验能说明的物理问题有
ABCD
ABCD
.(填写字母代号)
A.声音是由物体的振动产生的    B.空气可以传播声音
C.声音的响度跟振幅有关        D.声波可以传递能量

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(2013?莱芜)如图甲是一种“闯红灯违法证据模拟记录器”的工作原理图,当光控开关接收到红光时,开关自动闭合,且当压敏电阻受到车的压力,它的阻值变化(变化规律如图乙所示)引起电流大于或等于0.06A时,继电器的衔铁就被吸下,工作电路中的电控照相机工作拍摄违规车辆.光控开关未受到红光照射自动断开,衔铁没有被吸引,工作电路中的指示灯发光.已知控制电路电压为6V.(g取10N/kg)求:
(1)一辆质量为400kg的车闯红灯时,控制电路中的电流恰好是0.06A被拍照.此时压敏电阻的阻值是多大?
(2)电磁继电器线圈电阻是多少?
(3)一辆质量是1.2t的汽车违规闯红灯时压敏电阻消耗的电功率是多少?
(4)图丙是一种“超速违法证据模拟记录器”的示意图.如果某一路段要求时速不超过60km/h,当汽车先后通过两个感应线圈上方的时间间隔小于0.5s时,拍摄系统才会被激活而拍下超速汽车的照片.则两个线圈之间的距离应设计为多少?

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