Question

圖5-3是一個(gè)自動(dòng)儲(chǔ)水箱的示意圖。結(jié)構(gòu)為圓柱形金屬水桶、一個(gè)壓力傳感開(kāi)關(guān)和一個(gè)長(zhǎng)方體組成，其中長(zhǎng)方體通過(guò)細(xì)桿與壓力傳感開(kāi)關(guān)相連。壓力傳感開(kāi)關(guān)的作用是：當(dāng)它受到細(xì)桿豎直向下的拉力達(dá)到10N時(shí)閉合，控制水泵從進(jìn)水口開(kāi)始向桶內(nèi)注水，此時(shí)，水面剛好與長(zhǎng)方體的下表面相平，水桶內(nèi)儲(chǔ)水高度為h₁=8cm；當(dāng)它受到細(xì)桿豎直向下的拉力等于6N時(shí)斷開(kāi)，水泵停止向桶內(nèi)注水，此時(shí)，水剛好浸沒(méi)長(zhǎng)方體的上表面，水桶內(nèi)儲(chǔ)水高度為h₂=40cm。已知水桶的底面積為0.5m²。求：

（1）水泵開(kāi)始注水時(shí)，水對(duì)水桶底部的壓強(qiáng)是多少？

（2）水泵停止向桶內(nèi)注水時(shí)，長(zhǎng)方體受到的浮力是多少？

（3）長(zhǎng)方體的密度是多少？

Answer 1

（1）根據(jù)公式P=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.08m=800P_a          ……1分

          根據(jù)公式ρ=m/V得， m=ρV=1×10³kg/m³×0.5m²×0.08m=40kg   ……1分

（2）根據(jù)題意，開(kāi)始注水時(shí)，長(zhǎng)方體對(duì)細(xì)桿豎直向下的拉力等于它在空氣中的重力10N，停止注水時(shí)，長(zhǎng)方體對(duì)細(xì)桿豎直向下的拉力等于侵沒(méi)在水中所受到的重力6N，因此，水泵停止向桶內(nèi)注水時(shí)，長(zhǎng)方體受到的浮力是：

 10 N -6 N =4N                                   ………………………2分

（3）                             ………………………1分

         ………………1分

長(zhǎng)方體的質(zhì)量和體積分別為

                           ……………………………1分

                     

長(zhǎng)方體的密度                        ………………………………1分

                         ………………1分