Question

在新農(nóng)村建設(shè)中很多樓房頂上裝有如圖20所示的太陽(yáng)能熱水器，圖是內(nèi)部水箱的結(jié)構(gòu)示意圖。S l是自動(dòng)溫控開(kāi)關(guān)，當(dāng)水溫低于20℃時(shí)閉合，輔助加熱電阻R開(kāi)始加熱；當(dāng)水溫高60℃時(shí)斷開(kāi)，輔助加熱電阻R停止加熱。A、B是水箱中兩個(gè)相同的實(shí)心圓柱體，密度為1.8×103kg／m3，懸掛在水箱頂部的壓力傳感開(kāi)關(guān)S2上。當(dāng)S2受到豎直向下的拉力達(dá)到16 N寸閉合，電動(dòng)水泵M開(kāi)始向水箱注水；當(dāng)拉力小于等于10N時(shí)，S2斷開(kāi)，電動(dòng)水泵M停止注水。取g=10N／kg。求：
(1)若水箱內(nèi)有100 kg的水，夜晚在輔助加熱系統(tǒng)作用下，水溫升高了20℃，水吸收的熱量。 [C水=4.2×103J／(kg·℃)]
(2)A、B的體積均為500 cm3，A、B的總重力。
(3)正常情況下水箱中的水面最高時(shí)，A受到的浮力。(開(kāi)關(guān)S2下的細(xì)繩和A、B間的細(xì)繩質(zhì)量與體積均忽略不計(jì)。)

Answer 1

解：(1)Q吸="CmΔt=4.2×103J／(kg·℃)×100" kg×20℃=8.4×106J
(2)G總=m總g=ρV總g=ρ（VA+VB）g=1.8×103kg／m3×（5×10-4m3+5×10-4m3）×10N／kg=18N
(3)正常情況下，當(dāng)水位最高時(shí)，繩子受到的拉力最小，此時(shí)
F總浮 = G總－F=18N－10N=8N
FB浮=ρ水gVB=1.0×103kg／m3×5×10-4m3×10N／kg=5N
FA浮= F總�。璅B浮=8N－5N=3N
答：(1)若水箱內(nèi)有100 kg的水，夜晚在輔助加熱系統(tǒng)作用下，水溫升高了20℃，水吸收的熱量為8.4×106J
(2)A、B的體積均為500 cm3，A、B的總重力為18N。
(3)正常情況下水箱中的水面最高時(shí)，A受到的浮力為3N

略