新农村门楼顶

解：(1)Q _吸 =CmΔt=4.2×10 ³ J／(kg·℃)×100 kg×20℃=8.4×10 ⁶ J
(2)G _总 =m _总 g=ρV _总 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)正常内情况下，当水位最高时容，绳子受到的拉力最小，此时
F _总浮 = G _总 －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 _总浮 －F _{B 浮} =8N－5N=3N
答：(1)若水箱内有100 kg的水，夜晚在辅助加热系统作用下，水温升高了20℃，水吸收的热量为8.4×10 ⁶ J
(2)A、B的体积均为500 cm ³ ，A、B的总重力为18N。
(3)正常情况下水箱中的水面最高时，A受到的浮力为3N

⑵ 在新农村建设中很多楼房顶上装有如图1所示的太阳能热水器，图2是内部水箱的结构示意图．Sl是自动温控开关

（1）水的质量m=ρV=1.0×10³kg/m³×100×10^-3m³=100kg；
水吸收的热量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg?℃）×100kg×（80℃-20℃）=2.52×10⁷J；
（2）G_总内=m_总g=ρV_总g=ρ（容V_A+V_B）g=1.8×10³kg/m³×（5×10^-4m³+5×10^-4m³）×10N/kg=18N，
正常情况下，当水位最高时，绳子受到的拉力最小，此时
F_总浮=G_总-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_总浮-F_B浮=8N-5N=3N；
（3）将水箱内100L初温为20℃的水加热至80℃需要放出热量Q_放=Q_吸=2.52×10⁷J；
根据公式Q=W=

U2

R

t可知，需要的时间为t=

Q放R

U2

=

2.52×107J×48.4Ω

(220V)2

=2.52×10⁴s=7h．
答：（1）水吸收的热量为2.52×10⁷J；
（2）正常情况下水箱中的水面最高时，A受到的浮力为3N；
（3）冬天阴雪天气下辅助加热工作，将水箱内100L初温为20℃的水加热至80℃需7h．

⑶ 在新农村建设中，为解决村民饮用水，政府和村民共同兴建了一批蓄水池．吕兵家二楼顶上的蓄水池长3m，宽2m

水池体积：V=长×宽×高=3m×2m×1m=6m³，
水池最大储水量m=ρV=1.0×10³Kg/m³×6m³=6×10³kg=6t，
水的重力：G=mg=6×10³kg×10N/kg=6×10⁴N；回
水被提起的高答度应该是楼的高度加井的深度，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；
故答案为：6；5.4×10⁵；1.125．

⑷ 新农村中很多楼房顶上装有如图1所示的水箱，图2是这种水箱的结构示意图．其中A、B是质量相等材料相同的圆

（1）使动触点抄和下面的静触袭点、电动机以及电源依次连接即可，如下图所示：

6×10 ³ kg；4.8×10 ⁵ J；1000W

⑺ 新农村中很多楼房顶上装有如图1所示的水箱，图2是这种水箱的结构示意图．其中A.B是由密度为2.5×10 3 k

解：抄 （1）A、B的总质量m 总 =ρV 总 =2.5×10 3 kg/m 3 ×500×10 -6 m 3 ×2=2.5 kg。A、B的总重力G 总 =m 总 g=2.5 kg×10 N/kg=25N； （2）当电动水泵停止向水箱中注水时水箱中的水位最高，此时F 浮 = G 总 -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刚好浸没。图“略” （3）“略”

⑻ 新农村中很多楼房顶上装有如图甲所示的水箱，图乙是这种水箱的结构示意图．其中A、B是由密度为2.5×103kg

（1）A、B的总质量m_总=ρv_总=2.5×10³kg/m³×2×500×10^-6m³=2.5kg
A、B的总重力G_总=m_总g=2.5kg×10N/kg=25N．
答：A、B的总重力为25N．
（2）当回电动水泵停止向水箱中注水时水答箱中的水位最高．即
F_浮=G_总-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刚好浸没，最高水位如下图．
（3）使动触点和下面的静触点、电动机以及电源依次连接即可，如下图所示：