作业帮下图是一个太阳能淋浴器储水箱的示意图.主要由一个圆柱形金属水桶、一个压力传感开关和一个长方体组成其中长方体通过细绳与压力传感开关相连.压力传感开关的作用是：当它受到绳子
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/28 08:28:09
下图是一个太阳能淋浴器储水箱的示意图.主要由一个圆柱形金属水桶、一个压力传感开关和一个长方体组成其中长方体通过细绳与压力传感开关相连.压力传感开关的作用是：当它受到绳子
下图是一个太阳能淋浴器储水箱的示意图.主要由一个圆柱形金属水桶、一个压力传感开关和一个长方体组成其中长方体通过细绳与压力传感开关相连.
压力传感开关的作用是：当它受到绳子竖直向下的拉力达到10 N时闭合,控制水
泵从进水口开始向桶内注水,此时,水面刚好与长方体的下表面相平,水桶内储水
高度为h1=8 cm；当它受到绳子的拉力等于6 N时断开,水泵停止向桶内注水,此
时,水刚好浸没长方体的上表面,水桶内储水高度为h2=40 cm.
已知水桶的底面积为O．5 m2.求：
(1)水泵开始注水时,水对水桶底部的压强是多少?水桶内储水的质量是多少?
(2)水泵停止向桶内注水时,长方体受到的浮力是多少?
(3)长方体的密度是多少?
下图是一个太阳能淋浴器储水箱的示意图.主要由一个圆柱形金属水桶、一个压力传感开关和一个长方体组成其中长方体通过细绳与压力传感开关相连.压力传感开关的作用是：当它受到绳子
（1）水泵开始注水时,h=8cm=0.08m,
水桶底部的压强：
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.08m=800Pa,
水桶内水的体积：
v=sh=0.5m2×0.08m=0.04m3,
水桶内水的质量：
m=ρv=1×103kg/m3×0.04m3=40kg；
（2）由题知,水泵开始注水时,水面刚好与长方体的下表面相平,长方体的重等于绳子的拉力,即G=10N,
当它受到绳子的拉力等于6N时,水刚好浸没长方体的上表面,此时长方体的重G=6N+F浮,
∴长方体受到的浮力：
F浮=G-6N=10N-6N=4N；
（3）长方体浸没水中时,F浮=ρ水v排g,
∴长方体的体积：
v′=
F浮
ρ水g
=
4N
1×103kg/m3×10N/kg
=4×10-4m3,
长方体的质量：
m′=
G
g
=
10N
10N/kg
=1kg,
长方体的密度：
ρ=
m′
v′
=
1kg
4×10-4m3
=2.5×103kg/m3．
答：（1）水泵开始注水时,水对水桶底部的压强是800Pa,水桶内储水的质量是40kg；
（2）水泵停止向桶内注水时,长方体受到的浮力是4N；
（3）长方体的密度是2.5×103kg/m3．
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