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【題目】【2016·西寧卷】下圖是太陽能熱水器內部水箱的結構示意圖。A、B是水箱中兩個相同的實心圓柱體,密度為2×103kg/m3,懸掛在水箱頂部的壓力傳感開關S上。當S受到豎直向下的拉力達到一定值時閉合,電動水泵M開始向水箱注水;當拉力等于10N時,S斷開,電動水泵M停止注水,此時水箱水位最高為12m。g取10N/kg。求:

1若水箱內有100 kg的水,該太陽能熱水器將水從20加熱到50時水吸收的熱量。 [C=42×103J/kg·]

2停止注水后水箱底部受到的水的壓強。

3若A、B的體積均為400 cm3,A、B受到的總重力。

4正常情況下水箱中的水位最高時如圖所示,A受到的浮力開關S下的細繩和A、B間的細繩質量與體積均忽略不計

【答案】1126×107J 212×104Pa 316N42N

【解析1Q=cmΔt=42×103J/kg·×100 kg×50-20=126×107J

2P=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×12m=12×104Pa

3G=mg=ρVgVA+VBg

=2×103kg/m3×4×10-4m3+4×10-4m3×10N/kg=16N

4正常情況下,當水位最高時,繩子受到的拉力最小,此時F總浮 = G-F=16N-10N=6N

FB浮gVB=10×103kg/m3×4×10-4m3×10N/kg=4N

FA浮= F總浮-FB浮=6N-4N=2N

練習冊系列答案
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