如图所示是一个上、下两端均开口的空心管子（形状如图，忽略管子壁厚度），管子重4.5N，放在光滑的水平桌面上，管子底部与桌面接触良好。管子下部的横截面积为S1=1-组卷网

计算题较难0.4 引用1 组卷91

如图所示是一个上、下两端均开口的空心管子（形状如图，忽略管子壁厚度），管子重4.5N，放在光滑的水平桌面上，管子底部与桌面接触良好。管子下部的横截面积为S₁=100cm²，高为h₁=5cm，管子上部的横截面积为S₂=25cm²，高为h₂=10cm（如图）。从管子上端缓慢注入水，直到管子与桌面之间无压力时，水才从管子底部流出。（忽略大气压的影响），已知ρ_水=1.0×10³kg/m³，则：
（1）管子下部充满水时，水的质量是多少g？
（2）若从管子上端缓慢注入550g水时，无水从管子底部流出，则此时水对桌面的压力为多少N？
（3）当水充满管子下部之后，由于水的挤压，水会对图中M、N产生向上的压力，若管子中的水恰好不流出来时，则图中M、N受到的压强为多大？
（4）为了使水不从管子底部流出，求管子中允许注入水的质量最大值。

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如图所示是漏刻的简单模型。图中容器A是底面积为250cm²的圆柱形薄壁玻璃缸，容器顶盖上有大小两个孔；B是用密度为0.5×10³kg/m³的塑料制作的棱长为10cm的立方体底托；C为质量可忽略不计、总长度为60cm的塑料标尺，标尺的一端与底托相连，标尺上均匀的刻有厘米刻度；D为固定于容器盖口处的指示箭头。模拟计时实验前，同学们先将自来水龙头调至均匀间隙滴水状态，并测得水龙头每分钟滴水50滴，总体积为25.0cm³，现给容器A中加入适量水，将底托B放入水中，使其浮于水面上，此时标尺C呈竖直状态且与大孔齐平，指示箭头D恰好指示标尺的顶端零刻度处，此时开始滴水计时，假设整个计时过程标尺始终处于竖直状态，经过3h后（g取10N/kg），求：
（1）指示箭头D在标尺上的位置；
（2）标尺和底托所受的浮力；
（3）此装置最多还能计时多久，若要使此装置的计时总时间增加一倍，最简单的办法是什么？简要说明理由。

如图1所示，某打捞船打捞水中重物，A是重为600N的动滑轮，B是定滑轮，C是卷扬机，卷杨机拉动钢丝绳通过滑轮组AB竖直提升水中的重物。如图2所示，物体重

，体积为0.3m³。摩擦、钢丝绳重、重物表面沾水的质量及水对重物的阻力均忽略不计，

。求：
（1）当重物底部位于水面下5m深处时，水对重物底部的压强是多少Pa？
（2）物体浸没在水中时受到的浮力为多少N？
（3）物体的密度多大？
（4）重物全部露出水面后再匀速上升了1m，此过程中滑轮组的机械效率是多少？

在水平桌面上放置一个底面积为100 cm²，质量为400 g的圆筒，筒内装有16cm的某种液体，弹簧测力计的下端悬挂着一个底面积为40 cm²，高为8cm的金属柱，当金属柱从液面上方逐渐浸入液体中直到全部浸没时，弹簧测力计的示数F与金属柱浸入液体深度h的关系如右图所示。（圆筒厚度忽略不计，筒内液体没有溢出，g= 10N/kg）求：

（1）当金属柱有一半的体积浸在液体中时，受到液体的浮力是多少？
（2）圆筒内所装液体的密度是多少？
（3）当金属柱有一半的体积浸在液体中时，圆筒对桌面的压强是多少？

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