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【题目】图甲为加油站加油系统示意图,油罐容积为30m3,为了降低油品损耗,保证油罐运行安全,在油罐顶部安装有调节油罐内外压力平衡的呼吸阀。其中吸气阀(图乙)管口面积为2×103m2,重力不计的吸气阀盖在0. 6N的恒力作用下堵住吸气管口。加油时,加油机内油泵自动启动,加油枪流量控制为Q = 5×10-4m3/s;(ρ取0.8×103 kg/m3,外界大气压取105Pa )

(1)某次加油时,加油枪口高出油罐油面3m,所加油的体积为2.5×102m3,则加油系统克服油的重力做了多少功?(不考虑油面的变化)(3分)

(2)若加油枪口横截面积为4×10-4m2,则加油时油在油枪口处流速是多少米/秒?(2分)

(3)若油罐中油的体积为10.04m3,罐内气体压强与其体积关系如下表所示(吸气阀未打开前气体质量、温度保持不变),则在加油多长时间后,吸气阀会立即打开?(3分)

油罐内气体体积(m3

……

19.96

19.98

20

20.02

20.04

……

油罐内气体压强(Pa)

……

99900

99800

99700

99600

99500

……

【答案】(1) 600J (2) 1.25m/s (3)80s

【解析】解:(1)所加油的重力G=ρVg=0.8×103kg/m3×2.5×10-2 m3×10N/kg=200N,

加油系统克服油的重力做的功为:W =Gh=200N×3m=600J

(2)由于流量是单位时间内流出油枪的体积,即Q==Sv;

油在油枪口处流速为:v===1.25m/s

(3)当吸气阀刚好打开时,对于阀盖进行受力分析,有F=F+F0 pS2=pS2+ F0

105Pa ×2×10-3m2=p×2×10-3m2 +0.6N p=99700Pa

根据表中数据可知,当吸气阀刚好打开时,油罐中气体的体积为20 m3。则此时油罐中油的体积为V1=30 m320 m3=10 m3

要加油的体积为:V2=10.04m310m3=0.04 m3

则要加油的时间:t=

(1)欲求加油系统克服油的重力做了多少功,应该由油的体积求出油的质量,得出油的重力,再根据其被提升的高度求出功的大小;(2)欲球油枪口处流速的大小,由于已知流量的大小,再根据流量的定义,用它除枪口的横截面积即可得出流速的大小;(3)吸气阀打开时就是阀盖受到的罐内外的压力差等于0.6N时的状态,故我们可先由此求出罐内的压强,然后再由罐内气体的体积与罐内压强的的对照表得到罐内气体的多少,再求出应该所加油的多少,再根据流量关系求出加油的时间来。

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A. 实验中必须将U形管内抽成真空

B. 若将U形管倾斜,左右两边液柱高度差减小

C. 右边液体的密度ρ2

D. 右边液体的密度ρ2

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a、实验过程:

b、Rx的表达式:Rx=

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A. 电位器与灯泡并联

B. 若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡亮度不变

C. 若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗

D. 若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮

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请回答下列问题:

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