一个圆柱形容器放在水平桌面上,如图甲所示,容器中立放着一个均匀实心圆柱体M。现慢慢向容器中加水,加入的水对容器底的压强p水与所加水的质量m的关系如图丙所示,在整个过程中无水溢出,M的底面始终与容器中的水面平行。当加入的水等于3kg时,物体M刚好漂浮且露出水面的高度为4cm,如图乙所示(已知ρ水=1.0×10kg/m3)。求:
(1)圆柱体M刚好漂浮时容器中水的深度h;
(2)圆柱体M的密度ρ;
(3)圆柱形容器的内底面积S。
有一质量为120g的圆柱体空玻璃瓶,按如图所示方式放置在表面积为0.1m2的水平桌面上,瓶子的底面积为15cm2,当瓶内装满水时,瓶和水的总质量为0.45kg,求:⑴玻璃瓶内水的体积为多少? ⑵装满水后玻璃瓶对水平桌面的压强.
煤、石油、天然气的过量开采使人类面临能源危机.某县在冬季利用地热能为用户取暖.县内有一口自喷状态地热井,出水温度为90℃,出水流量为150m3/h.
(1)每小时流出的水是多少kg?
(2)求每小时流出的地热水温度降低到50℃,所放出的热量.
(3)这些热量如果用天然气蒸汽锅炉供热,且天然气蒸汽锅炉的热效率为90%,则利用上述地热能供暖一小时可以节约多少天然气?
【ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2×103J/(kg•℃),天然气的热值为4×107J/m3】
如图所示,气凝胶是一种多孔状、类似海绵结构的硅元素固体,孔状内有99.8%的空间。这种新材料密度仅为3kg/m3,看似脆弱不堪,其实非常坚固耐用,最高能承受1400℃的高温。若将其压缩至很小体积之后也能迅速复原。据悉2018年美国宇航局派宇航员登陆火星时,就将用它制成隔热宇航服。
(1)从上述介绍中,可以判断气凝胶这种物质具有哪些优异的物理属性?请说出两点。
(2)有人做过这样一个实验:在一金属块表面涂上6×10-3m厚的气凝胶,结果在1kg的炸药爆炸中气凝胶毫发无损。若金属块的表面积为5m2,则覆盖在金属块上的气凝胶质量为多少?
(3)某大型飞机采用现在盛行的超高强度结构钢制造,重1.3×106N,若采用“气凝胶”代替钢材来制造一架同样大小的飞机,则需“气凝胶”的质量为多少?(钢的密度为7.8×103kg/m3)
一座桥的桥头立有这样的标志牌,如右图所示。现有一自重50000N的大卡车,装了8m3的石子,石子的密度是2.5×103kg/m3,问
(1)这块标志牌的意义是什么?
(2)这辆卡车能否从该桥上通过?
如图甲所示是小华同学设计的一种测定油箱内油量的装置,其中R0为定值电阻,R为压敏电阻,其阻值随所受压力变化的图像如图乙所示。油量表由量程为0~3V的电压表改装而成。已知油箱重80N,压敏电阻R能够承受的最大压力为800N,电源电压保持6V不变。
(1)若压敏电阻与油箱的接触面积是4×10-4m2,则压敏电阻能承受的最大压强为多少Pa;
(2)此油箱最多可装多少kg的油;(g=10N/kg)
(3)若压敏电阻受到最大压力时,电压表的示数达到最大值,则定值电阻R0的阻值为多少Ω。
如图所示,重力不计的木棒AOB可绕支点O无摩擦转动,木棒AB长为3m,均匀正方体甲的边长为10cm,物体乙的质量为5.6kg。当把甲乙两物体用细绳分别挂在木棒的两个端点A、B上时,木棒在水平位置平衡,此时物体甲对地面的压强为3000Pa,支点O距A点1.6m。求:
(1)物体乙受到的重力;
(2)物体甲受到的支持力;
(3)物体甲的密度。
如图甲所示是一种常见的电热水袋,图乙是它的结构示意图,其性能指标如下表所示。请完成下列各题:
额定电压 |
额定加热功率 |
指示灯功率 |
袋内充水 |
自动断电温度 |
220V |
500W |
≤0.2W |
1L |
65℃ |
(1)请你计算电热水袋中充水的质量。
(2)给它通电,当达到断电温度时,水共吸收了2.1×105J的热量,袋内水的初温是多少?
(3)电热水袋此次在额定电压下通电10分钟指示灯熄灭,则电热水袋的发热效率是多少?
一带阀门的圆柱形容器,底面积是200cm2,装有12cm深的水,正方体M边长为10cm,重20N,用细绳悬挂放入水中,有的体积露出水面,如图所示,试求:
(1)正方体M的密度;
(2)正方体M受到的浮力以及此时水对容器底部的压强;
(3)若从图示状态开始,通过阀门K缓慢放水,当容器中水面下降了2cm时,细绳刚好被拉断,则细绳能承受的最大拉力是多少?(g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3)
将22g盐完全溶解在如图甲所示的量筒内的水中,液面升高后的位置如图乙所示.则盐水的密度为多少?小丽同学的解答是这样:解:
小丽同学的解答是否正确,请你做出评价。如果有错误,请写出正确的过程.
某金属物质的质量为135g,体积为0.05,试根据表中提供的部分数据判断此物质是哪一种金属?若用该金属加工一个质量为810g的水壶(加工过程无损耗),则需用去这种金属多少?
如图所示,将一块重为5N的物体用细线系着浸没在装有水的圆柱形容器中,容器中水面的高度由14cm上升到16cm。将物体在水中匀速缓慢提升2cm,物体仍然处于浸没状态,拉力做功0.02J(物体与水的摩擦阻力忽略不计)。g取10N/kg,求:
(1)拉力的大小;
(2)容器中水的质量。