1.太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要。如图甲所示，太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空。如图乙所示是玻璃吸热管的工作原理图，它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料；另一部分是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管相通。 玻璃吸热管工作原理如图乙所示：当太阳光入射到黑色的吸热层上时，黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为内能，将管内的水加热。向光一侧的水被加热后体积增大，向上运动；背光一侧的水由于温度较低，向下运动，形成冷热水循环，最终整箱水都升高至一定的温度。玻璃吸热管具有吸热保温作用。请回答以下问题： （1）玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度 （选填“变大”、“不变”或“变小”）。 （2）能否将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上？简单说明理由。
（3）将质量为100kg的初温为20℃的水加热到60℃，求这些水需要吸收多少热量？[水
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的比热容是4.2×10J/（kg·℃）]
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（4）某品牌太阳能热水器集热器面积为S=2m，热效率为η=40%（即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的内能），该地点太阳能辐射到地面的平均功率为
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P=1.4×10W/m（即平均每平方米每秒钟太阳辐射能为1.4×10J）。在第（3）小题中水吸收的热量由该热水器提供，求需要加热多长时间？
2.为了监测水库的水位，小明设计了利用电子秤显示水库水位的装置．该装置由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杆CD、电子秤等组成，且杠杆始终在水平位置平衡，OC：OD=1：2，如图21所示．已知A的体积VA=0.03m，A所受的重力GA=600N，B所受的重力GB=110N；当水位上涨到与A的上表面相平时，水面到水库底部的距离h=20m．不计滑轮和绳的重力与摩擦．已知水的密度为1.0×10kg/m．求：
（1）水库底部受到水的压强；
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（2）A受到的浮力；
（3）此时电子秤受到B对它的压力．
3.如图所示，是利用器械提升重物的示意图。王师傅重800N，与地面的接触面积为4×10m，动滑轮重100N．当滑轮下未挂重物时，王师傅用大小为F1的力匀速举起杠杆的A端，使杠杆在水平位置平衡时，他对地面的压强p1=2.375×10Pa；当滑轮下加挂重物G后，他用1500N的力匀速举起杠杆的A端，使杠杆再次在水平位置平衡。假设王师傅用的力和绳端B用的力始终沿竖直方向。（杠杆、绳重和机械间摩擦忽略不计，g取10N/kg）求：
（1）王师傅自由站在水平地面时，对地面的压强
（2）滑轮下未挂重物时，王师傅所用的力F1
（3）滑轮下所挂重物G的重力。
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﹣22
4.图甲是使用滑轮组打捞落入水池底部重物的示意图，在整个打捞过程中，人始终以0.4m/s的速度向上拉绳子，图乙是此过程中拉力的功率P随时间t变化的图象。设t=0
时开始提升重物，忽略水的阻力和滑轮的摩擦，g取10N/kg，物体提出水面前后滑轮组的机械效率之比为104：105，人的重力为450N，双脚的面积为500cm，求： （1）水池底部受到的液体压强。
（2）将物体打捞出水后，提升重物时人对地面的压强。
（3）该物体的密度。
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5.一个薄壁圆柱形容器放在水平桌面上，如图1所示，容器中立放着一个均匀实心圆柱体A，现慢慢向容器中加水（已知水的密度为ρ水），加入的水对容器底部的压强p与所加水的质量m的关系图象如图3所示，容器足够高，在整个过程中无水溢出，A的底面始终与容器中的水面平行，当加入水的质量为m1时，圆柱体A露出水面的高度为h0，如图2所示。求：
（1）圆柱体的高度；
（2）圆柱体的密度；
（3）薄壁圆柱形容器的底面积。
6.如图所示，用滑轮组从12m深的水中以0.25m/s的速度匀速提起底面积为0.04m、高2m的实心圆柱体，该圆柱体的密度是2.0×10kg/m．已知绕在滑轮上的绳子能承受的最大拉力F为500N．（不计摩擦和绳重，g取10N/kg），求： （1）该物体露出水面前所受的浮力。
（2）将物体匀速提升至露出水面前，该装置的机械效率为80%，装置所做的额外功。
（3）判断在提升的过程中绳子会不会被拉断，写出分析过程。若绳子能被拉断，求经过多长时间绳子被拉断？（不考虑液面高度的变化）
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