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1. 物理兴趣小组设计了一个水下压力测量仪,它的主要部件是一个数据接收端和一个金属探头A。探头A是一个装配有压敏电阻
和无线通电设备的圆柱体,压敏电阻
所受压力等于圆柱体底部所受压力,圆柱体体积为
、重16N。探头A中的压力数据收集电路如图甲所示,电源电压恒为12V,
是阻值为
的定值电阻。正常工作时,压敏电阻
阻值随压力F变化的关系如图乙所示。如图丙所示,现探头A通过不可伸长的细线挂在弹簧下端,放入足够高的容器中,向容器中加水直到A刚好浸没。(弹簧在弹性限度内每拉伸1cm,弹力变化1N,
)
(1)
求探头A的平均密度。
(2)
从探头A刚接触水面直到浸没,弹簧缩短了多少cm?
(3)
若从A浸没时开始,继续向容器中加水,直到数据接收端显示电压表示数为9V,求此时A下表面所受的压力大小。
【考点】
力学;
【答案】
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解答题
普通
能力提升
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1. 小阳学完浮力以后在实验室自制一个浮力秤,他找来了如图甲所示质地均匀且不吸水的圆柱体木块A,已知A的密度为
, 高为20cm,底面积为
, 小阳把木块放入水中后发现木块很难竖立,他在木块的底部插入一个铁块后,再把木块放入水中,木块能竖立在水中,且静止时露出水面的高度为6cm;小阳在木块的顶部放上轻质托盘,他的浮力秤就制作完成了。求:(g取10N/kg,不考虑木块体积的变化)
(1)
甲图中A对水平台面的压强;
(2)
插入铁块的质量;
(3)
浮力秤的最大称量;
(4)
为增大浮力秤的称量,请提出一条改进意见。
解答题
普通
2. 超声测速仪向障碍物发射时间极短的脉冲超声波,根据接收到的反射信号时间关系可以测量物体速度。如图所示,测速仪B向迎面匀速行驶的汽车A发射两次脉冲波的时间间隔为5.5s。发射第一个脉冲后1.6s收到反射信号,发射第二个脉冲后0.6s收到反射信号,(超声波在空气中传播的速度为340m/s)。求:
(1)汽车在两次接收到超声波之间行驶的距离;
(2)汽车行驶速度。
解答题
普通
3. 如图甲所示是某饮水机自动注水装置的模型,底面积为
的柱形水箱内装有质量为9kg的水,一质量和体积不计的竖直硬细杆上端通过力传感器固定,下端与不吸水的、底面积为
的实心长方体A连接,打开水龙头,水箱中的水缓慢排出,细杆对力传感器作用力的大小F随排出水的质量m变化的关系如图乙所示,当排水质量为6kg时,长方体A刚好全部露出水面,由传感器控制开关开始注水,求:
(1)
长方体A浸没时的浮力;
(2)
长方体A上表面恰好露出水面时,水对水箱底的压力;
(3)
当力传感器示数为3N时,水对水箱底部的压强。
解答题
困难