(2012年“志英杯”物理竞赛)如图所示,装有少量细沙的长直平底玻璃管漂浮于水面.玻璃管的底面积为5×10-4m2 ,浸入水中的长度是0.1m.求:
(1)玻璃管和细沙总重多少?
(2)当向水中撤入一些食盐并搅拌均匀后,玻璃管向上浮起0.01m,此时食盐水的密度多大?(ρ水=1.0×l03 kg/m3,g=l0N/kg)
(2011全国初中应用物理知识竞赛试题)小明的父亲为了解决全家人夏季淋浴问题,想自己动手:作一个太阳淋浴器,他买来了一个圆柱形金属桶,一个压力传感开关,两个圆柱体以及细线若干。初步设计如图13所示,其中A、B两个圆柱体通过细绳与压力传感开关相连。
己知:圆柱形金属桶的底面积Sl=0.5 m2,高h1=50 c m;压力传感开关的作用是当它受到竖直向下的拉力达到10 N时闭合,通过控制水泵从进水口向桶内注水,当拉力等于4N时断开,水泵停止向桶内注水:两个圆柱体的底面积S2=40 cm2,高h2=12 cm,每个圆柱体重G=6N。要求当水桶内储水量达200 L时停止注水,当储水量剩余40L时开始注水。
请你帮助小明的父亲在其初步设计的基础上,求出满足上述要求的两段细线的长度。(压力传感开关与金属桶间的距离、细绳质量与体积、计算储水量时圆柱体排水体积忽略不计)
(2009全国初中应用物理知识竞赛题)科技小组的同学想利用学到的浮力知识制作一个浮力秤。他们找来一个瓶身为柱状体的空饮料瓶,剪掉瓶底,旋紧瓶盖,在瓶盖系上一块质量适当的石块,然后将其倒置在水桶里,如图所示。使用时,只要把被测物体投入瓶中,从水面所对的刻度就可以直接读出被测物体的质量。
1.在这里石块的作用是什么?试应用所学物理知识分析其中的道理。
2.这种浮力秤的质量刻度是均匀的吗?为什么?
3.经测量,该饮料瓶圆柱状部分的直径为8.0cm,当浮力秤中不放被测物体时,水面所对位置为零刻度(如图所示)。请根据图中标明的长度值,通过计算,在1、2、3、4各刻度线右侧给浮力秤标明对应的质量值。
(π取3.1,最后结果只保留整数)