1、科技小组的同学想利用学到的浮力知识制作一个浮力秤.他们找来一个瓶身为柱状体的空饮料瓶,剪掉瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖系系一块质量适当的石块,然后将其倒置在水桶里,如图8 所示.使用时,只要把被测物体投入瓶中,从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量.
1.在这里石块的作用是什么?试应用所学物理知识分析其中的道理.
2.这种浮力秤的质量刻度是均匀的吗?为什么?
3.经测量,该饮料瓶圆柱状部分的直径为8.0cm ,当浮力秤中不放被测物体时,水面所对位置为零刻度(如图 8 所示).请根据图中标明的长度值,通过计算,在1 、2 、3 、4 各刻度线右侧给浮力秤标明对应的质量值.(π取3.1,最后结果只保留整数)
2、小明设计了一个公厕中的自动冲刷厕所的水箱.这种水箱能把自来水管持续供给的较小流量的水储备到一定量后,自动开启放水阀,这样就可用较大水量冲刷便池中的污物.图为这种水量的结构示意图,A是一直径d1=8cm的圆形放水阀门,其质量和厚度均可忽略不计,且恰好能将排水管口盖严.阀门的左端用活页固定在箱底的排水管口的边缘,右端通过一根很小的挂钩及连杆与浮子B相连,连杆的长度h0=10cm.浮子B是一外部直径d2=8cm,高h=30cm,质量m=0.4kg的空心圆柱体.试通过计算说明水箱体至少多高,水才不会从水箱上部溢出?(取g=10N/kg)
3、图12是一种牲畜饮水用自动装置的示意图.水箱底部有一出水孔,底盖A甲时顶住水箱的出水孔.一旦饮水槽水位下降,浮球C受到的浮力减小,底盖A打开,水就通过出水孔从水箱流入饮水槽.设计水箱的最高水位为60cm.水箱出水孔横截面积是30 cm2.底盖A及竖杆B的总的总质量是400 g,浮球c的质量是600 g,体积是2dm3,g取10N/g.
(1)写出此装置应用到的物理知识(至少说出 2条);
(2)通过计算说明,这个自动装置在水箱蓄满水时是否能正常工作:
(3)若能正常工作,请分析说明影响此自动装置能否正常工作的因素:若不能正常工作,请提出使该自动装置正常工作的改进方案.
4、如图10甲所示,底面积为80cm2的圆柱形容器内装有适量的液体,放在水平桌面上;底面积为60 cm2的圆柱形物体 A悬挂在细绳的下端静止时,细绳对物体A的拉力为F1.将物体A浸没在圆柱形容器内的液体中,静止时,容器内的液面升高了7.5cm,如图10乙所示,此时细绳对物体A的拉力为F2,物体A上表面到液面的距离为h1.然后,将物体A竖直向上移动h2,物体A静止时,细绳对物体 A的拉力为F3.已知F1与F2之差为7.2N,F2与F3之比为5:8,h1为3cm,h2为5cm.不计绳重,g取10N/kg.则物体A的密度是( ) Kg/m3
5、图8是小明用滑轮组提升水中物体A的示意图.当物体A完全
在水面下被匀速提升的过程中,物体A所受浮力为80N,小明
对绳子竖直向下的拉力为F1,水平地面对小明的支持力为N1.
当物体A有1/2的体积露出水面且静止时,小明对绳子竖直向
下的拉力为F2,水平地面对小明的支持力为N2.已知动滑轮所受重力为120N,小明所受重力为600N,N1:N2=13:12.不计绳重、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力,则物体A所受重力为( )N.
6、科技小组的同学用长方体泡沫塑料A、三脚架和灯泡等制作了一个航标灯模型(如图),总重为4N,A底部与浮子B用细绳相连.水位上升时,浮子B下降;水位下降时,浮子B 上升,使航标灯静止时A浸入水中的深度始终为5cm,排开水的质量为500g,浮子B重 0.5N(不计绳重和绳与滑轮间的摩擦)
求:(1)泡沫塑料A底部受到水的压强是多少?
(2)航标灯静止时,浮子B体积应为多大?