液體對(duì)各方向的壓力相同~
圓柱側(cè)面積2πrl
底面積πr平方
等起來(lái)
πr被約掉~~就成了r=2l
所以選B 1:2
某電梯公寓樓高約40m完成此建筑物需要澆制鋼筋混凝土1×104m3,用其他建筑材料3.5×104t,混凝土的密度為2.5×103kg/m3,g取10N/kg。
(1)已知自來(lái)水的密度為1×103kg/m3,若要從地面向樓頂提供自來(lái)水,加壓設(shè)備至少需給水施加多大的壓強(qiáng)?
(2)測(cè)量表明,該樓的地基所承受的壓強(qiáng)不得超過(guò)1.2×106Pa,若房基與地面的接觸面積為1×103m2,則此大樓另外添加的裝飾材料、各種設(shè)備等物質(zhì)及進(jìn)入大樓的人員的總質(zhì)量不得超過(guò)多少
答案 (1)由題意知加壓設(shè)備至少給水施加的壓強(qiáng)P至少等于40m高水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)。
∴ P至少=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×40m=4×105Pa
(2)該樓地基承受的最大壓力
F最大=P最大·S=1.2×106Pa×1×103m2=1.2×109N
鋼筋混凝土重
G混=ρ混V混g=2.5×103kg/m3×1×104m3×10N/kg=2.5×108N
其他建筑材料重
G其他=m其他·g=3.5×104×103kg×10N/kg=3.5×108N
設(shè)大樓另外添加的裝飾材料、各種設(shè)備等物質(zhì)及進(jìn)入大樓的人員的總質(zhì)量最大為m總,由題知:
F最大=G混+G其他+m總g
∴ 1.2×109N=2.5×108N+3.5×108N+m總×10N/kg
∴ m總=6×107kg.
小明用一裝滿純凈水的瓶和放在水平桌面上的海綿做實(shí)驗(yàn),探究“影響壓力作用效果的因素”。如圖所示,他從商標(biāo)上查到這瓶水的“凈含量”是630mL(1mL=1cm3=10-6m3);又測(cè)出瓶底面積為35cm2,瓶蓋面積為7cm2,空瓶的重力忽略不計(jì),根據(jù)小明收集的數(shù)據(jù),請(qǐng)你計(jì)算:
(1)這瓶純凈水凈重多少?
(2)瓶子正放時(shí)對(duì)海綿的壓強(qiáng)是多少?
(3)要使瓶子倒放時(shí)對(duì)海綿的壓強(qiáng)與正放時(shí)相同,最簡(jiǎn)單的方法是什么?
答案 1)這瓶純凈水的質(zhì)量為:
m=ρV=1.0×103×630×10-6Kg=6.3N
則這瓶純凈水重為G=mg=0.63×10N=6.3N
(2)瓶子對(duì)海綿的壓強(qiáng)為:
P=F/S=G/S=6.3/35×10-4Pa=1.8×103Pa
(3)要P1=P2即G/S1=G//S2,G/=GS2/S1=G/5,也就是說(shuō)倒放后瓶子中只留1/5的水就可,故從瓶子中倒出4/5的水就可過(guò)到要求。
(方法二:把瓶子倒放在35cm2的很輕的硬墊片上)
某同學(xué)在薄壁平底試管中裝入一些沙子,管口密封,制成一個(gè)“土密度計(jì)”。當(dāng)把它放入水中豎直漂浮時(shí),試管露出水面的高度為5cm;當(dāng)把它放入某液體中豎直漂浮時(shí),試管露出液面的高度為7cm.若試管和沙子的總質(zhì)量為30g,試管的橫截面積為1.5cm2,水的密度為1×103kg/m3.求:
(1)試管在水中漂浮時(shí)受到的浮力;
(2)在水中漂浮時(shí),水對(duì)試管底部的壓強(qiáng);
(3)某液體的密度.(取g = 10N/kg,小數(shù)點(diǎn)后保留兩位小數(shù))
答案 見(jiàn)插圖
在南極考察中使用的海洋破冰船,針對(duì)不同的冰層有不同的破冰方法。其中一種破冰的方法是:接觸冰面前,船全速航行,船體大部分沖上冰面,就可以把冰壓碎。
(1)當(dāng)破冰船航行于海面時(shí),它的排水體積約為1500m3,求船自身的重力。(3分)
(2)在一次破冰行動(dòng)中,當(dāng)船沖到冰面上時(shí),船的排水體積變?yōu)樵瓉?lái)的三分之一,船與冰層接觸面積為5m2,此時(shí)破冰船對(duì)冰層的壓強(qiáng)是多少?(海水的密度取1.0×103/m3)
答案 (1)F浮=ρ水gV排=103×10×1.5×103 N=1.5×107N 因?yàn)榇∷?G= F浮=1.5×107N
(2)F浮=1/3ρ水gV排 (1分) P=F/S=2G/3S=2×106Pa
某人質(zhì)量為61.8kg,密度為1.0×103kg/m3。他在重為103N的充氣筏上打撈一體積為0.02m3的密閉金屬箱(人在筏上)。打撈時(shí)此人勻速拉箱(箱在水中)的力為41.2N,海水的密度為1.03×103kg/m3,(取g=10N/kg)試求:
⑴金屬箱的重力是多少牛?
⑵若此人把金屬箱放到氣筏上,手扶著氣筏,人靜止不動(dòng)時(shí)身體的體積露出水面(人在水中),那么氣筏在海水中的體積是多少立方米?
答案 ⑴247.2N ⑵4.25×10-2m3
在物理課外小組的活動(dòng)中,老師拿出一個(gè)刻線間距為1mm的量筒和一個(gè)空的厚底小玻璃瓶,小玻璃瓶可以放到量筒中。老師讓同學(xué)們用這幾樣?xùn)|西,再借助于日常生活中常用的東西,測(cè)量制成玻璃瓶的這種玻璃材料的密度。小明想了一會(huì)兒,就向量筒中倒入一些水,將量筒放在水平桌面上,記下量筒中的水深為22.0cm;再將空瓶開(kāi)口向上放在量筒中,空瓶可以開(kāi)口向上浮在水面上,小明從刻度線測(cè)量得此時(shí)量筒中的水深為28.0cm。隨后小明將空瓶按入水中,瓶中充滿水沉到量筒底部時(shí),量筒內(nèi)的水面恰好與24.2cm的刻度線相平。根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù),并借助已知水的密度,小明很快就求出了玻璃材料的密度。請(qǐng)說(shuō)一下,小明是怎樣解決這個(gè)問(wèn)題的?他測(cè)量出玻璃材料的密度應(yīng)是多大?
答案
2.73×103kg/m3
如圖所示,質(zhì)量為48kg的小華同學(xué)騎著一輛自行車在平直公路上勻速運(yùn)動(dòng)500m,所用時(shí)間為100s。假設(shè)自行車在行駛過(guò)程中受到的阻力為其體重的1/12。求:
(1)在這段過(guò)程中,該同學(xué)所做的功率;
(2)若自行車質(zhì)量為12kg,車胎與地面總的接觸面積為40cm2,則該同學(xué)騎車時(shí),自行車對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少?
答案
(1) 200W (2) 1.5×10的5次方