如图所示,是小明为防止家中停水而设计的贮水箱.当水箱中水深达到1.2m时,浮子A恰好堵住进水管向箱内放水,此时浮子A有[

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  • 解题思路:(1)知道进水管口水的压强和管口横截面积,利用F=pS求进水口对浮子的压力;浮子受重力加上进水口对浮子向下的压力等于水对浮子的浮力,据此求出浮力大小;而FVg=ρ[2/3]Vg,据此求出浮子的体积V;

    (2)知道贮水箱底面积和水箱内最大深度,可求V=Sh,减去浮子排开水的体积可得贮水箱能装多少kg水.

    (1)∵p=[F/S],

    ∴进水口对浮子的压力:

    F=pS′=1.2×105Pa×2.5×10-4m2=30N,

    ∵浮子受重力G、进水口对浮子向下的压力F以及水对浮子的浮力F而静止,

    即:F=GA+F,

    ∵FVg=ρ[2/3]Vg,

    ∴ρ[2/3]Vg=GA+F,

    1×103kg/m3×[2/3]V×10N/kg=10N+30N

    解得:V=6×10-3m3

    (2)贮水箱能装水的体积:

    V水=Sh-[2/3]V浮子=0.8m2×1.2m-[2/3]×6×10-3m3=0.956m3

    ∵ρ=[m/V],

    ∴贮水箱能装水的质量:

    m=ρV=1×103kg/m3×0.956m3=956kg;

    (2答:(1)贮水箱能装956kg水;

    (2)浮子A的体积应为6×10-3m3

    点评:

    本题考点: 密度公式的应用;浮力的利用.

    考点点评: 本题考查了学生对密度公式、阿基米德原理、压强定义式的掌握和运用,对浮子进行正确的受力分析得出“浮子受重力加上进水口对浮子向下的压力等于水对浮子的浮力”是本题的关键.

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