练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 初中物理 > 题目详情
    16．如图所示是某课外科技小组的同学设计的厕所自动冲水装置的示意图，它在自来水管待续给的较小量的水储备到一-定量后，自动开启放水闸门，冲洗厕所，实心圆柱体浮体A的质量为5.6kg，高为0.18m，阀门B的面积为7.5×10-3m3，连接A、B的是体积和质量都不计的硬杆，长为0.16m，当浮体A露出水面的高度只有0.02m时，阀门B恰好被打开，水箱中的水通过排水管开始排出，已知水的密度为1×103kg/m3，不计阀门B的质量和厚度，当阀门B恰好被打开时，求：
    （1）水对阀门B的压力．
    （2）浮体A受到的浮力．
    （3）浮体A的密度．
    （4）当水箱中的水有多深时，阀门B又自动关上．

    分析 （1）已知浮体的高度和露出水面的高度，可以得到浮体浸没的长度；已知浮体浸没的长度和硬杆的长度，可以得到阀门B处水的深度；已知水的深度和密度，利用公式P=ρgh得到B受到的压强；已知阀门B受到的压强和面积，利用F=PS得到水对阀门B的压力；
    （2）已知浮体A的质量，利用G=mg可以得到浮体受到的重力；当浮体A露出水面的高度只有0.02m时，阀门B恰好被打开，说明此时浮体A受到的浮力刚好等于浮体的重力与水对阀门B的压力；
    （3）根据浮体受到的浮力等于重力求解浮体的密度；
    （3）分析B的受力情况，根据平衡力知识和液体压强公式的变形，可求水深．

    解答 解：（1）阀门B处水的深度为h=（0.18m-0.02m）+0.16m=0.32m
    所以水对阀门B的压强为p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.32m=3.2×103Pa
    水对阀门B的压力为F=pS=3.2×103Pa×7.5×10-3m2=24N；
    （2）浮体A受到的重力为G=mg=5.6kg×10N/kg=56N；
    当阀门B被打开时，浮体A受到的浮力为F浮=G+F=56N+24N=80N；
    （3）设浮体A的底面积为S，根据题意得：
    ρ水gS（0.18m-0.02m）=5.6kg×g+ρ水g（0.16m+0.16m）×7.5×10-3m2
    解得S=0.05m2
    浮体A的密度为ρA=$\frac{m}{Sh}$=$\frac{5.6kg}{0.05{m}^{2}×0.18m}$≈0.62×103kg/m3；
    （4）设圆柱体浮筒A浸在水中的深度为h时，盖片B又自动关上，则有：F浮=GA=56N；
    由F浮=ρ水V排g得：此时A排开的水的体积为：
    V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{56N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.0056m3；
    A的面积为S=0.05m2；此时A浸没的深度为：
    h浸=$\frac{{V}_{排}}{S}$=$\frac{0.0056{m}^{3}}{0.05{m}^{2}}$=0.112m，
    水箱中水的深度：
    h=h浸+h杆=0.112m+0.16m=0.272m；
    答：（1）水对阀门B的压力为24N；
    （2）浮体A受到的浮力为80N；
    （3）浮体A的密度为0.62×103kg/m3；
    （4）当水箱中的水为0.272m时，阀门B又自动关上．

    点评 此题是力学的综合计算题，考查了重力、密度、浮力、压强和压力的计算等知识点，难度较大，需要熟练掌握相应的计算公式及其变形，还要进行正确的受力分析．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：初中物理 来源： 题型：多选题

    6．如图甲所示电路，电源电压恒定，灯泡标有“8V”的字样，闭合开关S，滑动变阻器的滑片在A点时，电压表V1的示数为12V，图乙是滑动变阻器的滑片从A点移到最右端的过程中，电压表V2的示数与滑动变阻器连入电路阻值之间变化关系的图象，在这一过程中，下面分析正确的是（　　）
    A．灯泡的额定功率为8WB．灯泡的电阻为8Ω
    C．电路消耗的最大功率为12WD．2min电路至少做功1200J

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    7．太阳能是人类能源的宝库，太阳能集热器是直接利用太阳能的一种装置，它可以利用太阳能把水加热．下面是某太阳能热水器铭牌上的一组技术参数：
    型  号真空管/mm
    直径×长度    		容积/L集热管采光面积/m2吸热功率/W水温/℃
    A821-1.8mΦ58×18002002.901200～250040～98
    其中“吸热功率”是指：在阳光照射下，集热管每秒钟吸收太阳辐射的能量（热量）．若此热水器中装满20℃的冷水，要使水温升高到50℃，需吸收的热量是2.52×107J；若按最大吸热功率计算，加热这些水需要的时间是2.8h．[不计热量散失，水的密度为1.0×103kg/m3，水的比热容为4.2×103J/（kg•℃）]．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：实验探究题

    4．用如图所示的实验装置研究运动和力的关系．
    （1）让小车从斜面上滑下后沿水平面运动，是为了使小车在竖直方向上受到的重力和支持力相平衡，其作用效果相互抵消，相当于小车只受水平方向上的摩擦力．
    （2）每次都让小车从同一斜面的由静止开始滑下，是为了使小车滑到斜面底端时具有相同的速度．
    （3）比较图中小车在不同表面滑行的距离，可以得出：在初速度相同的条件下，水平面越光滑，小车受到的摩擦力越小，小车运动的越远．
    （4）在此实验的基础上进行合理的推理，可以得到：运动物体不受外力时，它将做匀速直线运动．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：多选题

    11．建造海河大桥时，一个静止在河底实心圆柱体（设河底是水平的），其上表面离水面深度为h，图甲是所使用的起吊装置（图中未画出）现用一根粗细和重力不计钢缆绳，将该物体从水底竖直向上拉，直至完全拉出水面，在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动，并保持0.2m/s的速度不变，图乙是钢缆绳把圆柱体从河底拉出水面的过程中拉力F随时间t的变化的图象（河水密度ρ=1.0g/cm3，g=10N/kg），则下列计算结果正确的是
    （　　）
    A．该圆柱体的高度为2m
    B．该圆柱体的密度为2g/cm3
    C．该圆柱体静止在江底，上表面受到水的压强是 6×104Pa
    D．该圆柱体静止在江底，钢缆绳还没有向上拉时圆柱体对江底的压强是4×104Pa

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：作图题

    1．当光线从空气斜射到水面时，请在图中画出完整的光路图．

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    8．你听说过“木桶效应”吗？它是指用如图所示的沿口不齐的木桶装水所形成的一种“效应”． 那么用该木桶装满水后木桶底部所受水的压强大小取决于（　　）
    A．木桶的轻重B．木桶最短的一块木板的长度
    C．木桶的直径大小D．木桶最长的一块木板的长度

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    5．阅读短文，回答问题：
    电热膜
    电热膜是一种新型的电热器件，如图甲所示是一种常见的电热膜．电热膜是在绝缘的聚酯薄膜表面，经过特殊工艺加工形成的一条条薄的导电墨线，导电墨线两端与金属导线相连，形成网状结构，其内部结构如图乙所示．
    电热膜通电工作时没有发红、炽热现象产生，它与被加热物体直接接触，产生的热量很快传给被加热物体，所以电热膜本身温度并不太高．在制造电热膜时，会出现不同区域导电墨线厚度不均匀的现象，厚的导电墨线电阻小．导电墨线电阻随温度变化的关系如图丙所示，这种温度特性的优点是，它不会因厚度不均匀而出现严重发热不均、局部过热的现象，这是电热丝所不具备的，它保证了电热膜各处的温度均匀．

    （1）电热膜取暖器工作时，室内空气温度升高，这是通过热传递方式增加空气内能的；
    （2）某根导电墨线的局部导电材料脱落，如图丁中A部分，这根导电墨线的电阻A；
    A．变大　　　　 B．变小　　　　 C．不变　　　　 D．以上三种情况均有可能
    （3）将图戊中一块电热膜接入电路，正常工作时金属导线中A、B处电流分别为IA和IB，则IA＜IB；（填“＜”、“=”或“＞”），若增加这块电热膜中导电墨线的条数，则电热膜的功率将增大．（填“增大”“减小”或“不变”）
    （4）电热膜不会因厚度不均而出现局部过热的现象，主要原因是：电热膜温度升高时，电阻增大，从而使电热膜的发热功率减小，温度降低．（两空均选填：“增大”“减小”或“不变”）

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    6．随着移动互联网的快速发展，共享单车应运而生，由于其方便快捷，符合低碳出行理念，越来越受到人们的青睐，下列说法正确的是（　　）
    A．在下坡路面骑行时，不用蹬踏板，单车仍能继续向前运动，这是由于惯性的作用
    B．坐垫呈马鞍形能增大与人体的接触面积，从而增大对臀部的压强
    C．车把手的塑料套、车轮外胎都刻有花纹，是为了增大摩擦力
    D．控制前轮转向的车把是费力杠杆

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案