新農村門樓頂

解：(1)Q _吸 =CmΔt=4.2×10 ³ J／(kg·℃)×100 kg×20℃=8.4×10 ⁶ J
(2)G _總 =m _總 g=ρV _總 g=ρ（V _A +V _{B ）} g=1.8×10 ³ kg／m ³ ×（5×10 ^-4 m ³ +5×10 ^-4 m ³ ）×10N／kg=18N
(3)正常內情況下，當水位最高時容，繩子受到的拉力最小，此時
F _總浮 = G _總 －F=18N－10N=8N
F _{B 浮} =ρ _水 gV _B =1.0×10 ³ kg／m ³ ×5×10 ^-4 m ³ ×10N／kg=5N
F _{A 浮} = F _總浮 －F _{B 浮} =8N－5N=3N
答：(1)若水箱內有100 kg的水，夜晚在輔助加熱系統作用下，水溫升高了20℃，水吸收的熱量為8.4×10 ⁶ J
(2)A、B的體積均為500 cm ³ ，A、B的總重力為18N。
(3)正常情況下水箱中的水面最高時，A受到的浮力為3N

⑵ 在新農村建設中很多樓房頂上裝有如圖1所示的太陽能熱水器，圖2是內部水箱的結構示意圖．Sl是自動溫控開關

（1）水的質量m=ρV=1.0×10³kg/m³×100×10^-3m³=100kg；
水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×（80℃-20℃）=2.52×10⁷J；
（2）G_總內=m_總g=ρV_總g=ρ（容V_A+V_B）g=1.8×10³kg/m³×（5×10^-4m³+5×10^-4m³）×10N/kg=18N，
正常情況下，當水位最高時，繩子受到的拉力最小，此時
F_總浮=G_總-F=18N-10N=8N
F_B浮=ρ_水gV_B=1.0×10³kg/m³×5×10^-4m³×10N/kg=5N
F_A浮=F_總浮-F_B浮=8N-5N=3N；
（3）將水箱內100L初溫為20℃的水加熱至80℃需要放出熱量Q_放=Q_吸=2.52×10⁷J；
根據公式Q=W=

U2

R

t可知，需要的時間為t=

Q放R

U2

=

2.52×107J×48.4Ω

(220V)2

=2.52×10⁴s=7h．
答：（1）水吸收的熱量為2.52×10⁷J；
（2）正常情況下水箱中的水面最高時，A受到的浮力為3N；
（3）冬天陰雪天氣下輔助加熱工作，將水箱內100L初溫為20℃的水加熱至80℃需7h．

⑶ 在新農村建設中，為解決村民飲用水，政府和村民共同興建了一批蓄水池．呂兵家二樓頂上的蓄水池長3m，寬2m

水池體積：V=長×寬×高=3m×2m×1m=6m³，
水池最大儲水量m=ρV=1.0×10³Kg/m³×6m³=6×10³kg=6t，
水的重力：G=mg=6×10³kg×10N/kg=6×10⁴N；回
水被提起的高答度應該是樓的高度加井的深度，再加水池的高度：h=2×3m+2m+1m=9m，
水泵做功：W=Gh=6×10⁴N×9m=5.4×10⁵J，
8min=480s，
水泵的功率：P=

W

t

=

5.4×105J

480s

=1125W=1.125KW；
故答案為：6；5.4×10⁵；1.125．

⑷ 新農村中很多樓房頂上裝有如圖1所示的水箱，圖2是這種水箱的結構示意圖．其中A、B是質量相等材料相同的圓

（1）使動觸點抄和下面的靜觸襲點、電動機以及電源依次連接即可，如下圖所示：

6×10 ³ kg；4.8×10 ⁵ J；1000W

⑺ 新農村中很多樓房頂上裝有如圖1所示的水箱，圖2是這種水箱的結構示意圖．其中A.B是由密度為2.5×10 3 k

解：抄 （1）A、B的總質量m 總 =ρV 總 =2.5×10 3 kg/m 3 ×500×10 -6 m 3 ×2=2.5 kg。A、B的總重力G 總 =m 總 g=2.5 kg×10 N/kg=25N； （2）當電動水泵停止向水箱中注水時水箱中的水位最高，此時F 浮 = G 總 -F=25 N-15 N=10 N， 由F 浮 =ρ 水 gV 排 得： V 排 =F 浮 /ρ 水 g=10 N/（l.0×10 3 kg/m 3 ×10 N/kg） =1.0×10 -3 m 3 =1 000 cm 3 ， 即A、B剛好浸沒。圖「略」 （3）「略」

⑻ 新農村中很多樓房頂上裝有如圖甲所示的水箱，圖乙是這種水箱的結構示意圖．其中A、B是由密度為2.5×103kg

（1）A、B的總質量m_總=ρv_總=2.5×10³kg/m³×2×500×10^-6m³=2.5kg
A、B的總重力G_總=m_總g=2.5kg×10N/kg=25N．
答：A、B的總重力為25N．
（2）當回電動水泵停止向水箱中注水時水答箱中的水位最高．即
F_浮=G_總-F=25N-15N=10N；
由F_浮=ρ_水gv_排得：
v_排=

F浮

ρ水g

=

10N

1.0×103kg/m3×10N/kg

=1.0×10^-3m³=1000cm³
即A、B剛好浸沒，最高水位如下圖．
（3）使動觸點和下面的靜觸點、電動機以及電源依次連接即可，如下圖所示：