图是某车站厕所的自动冲水装置,圆柱体浮筒A的底面积为400cm2,高为0.2m,盖片B的面积为60cm2(盖片B的质量,
来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/03 07:07:46
图是某车站厕所的自动冲水装置,圆柱体浮筒A的底面积为400cm2,高为0.2m,盖片B的面积为60cm2(盖片B的质量,厚度不计).连接AB是长为0.3m,体积和质量都不计的硬杆.当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,盖片B被撇开,水通过排水管流出冲洗厕所.(已知水的密度为1×103kg/m3,g=10N/kg)
请解答下列问题:
![](http://img.wesiedu.com/upload/6/5f/65f76897f5ab56eafb4dbbd81dd27c3f.jpg)
(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力是多少?
(2)浮筒A的重力是多少?
(3)水箱中水多深时盖片B又自动关上?
请解答下列问题:
![](http://img.wesiedu.com/upload/6/5f/65f76897f5ab56eafb4dbbd81dd27c3f.jpg)
(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力是多少?
(2)浮筒A的重力是多少?
(3)水箱中水多深时盖片B又自动关上?
![图是某车站厕所的自动冲水装置,圆柱体浮筒A的底面积为400cm2,高为0.2m,盖片B的面积为60cm2(盖片B的质量,](/uploads/image/z/17438610-66-0.jpg?t=%E5%9B%BE%E6%98%AF%E6%9F%90%E8%BD%A6%E7%AB%99%E5%8E%95%E6%89%80%E7%9A%84%E8%87%AA%E5%8A%A8%E5%86%B2%E6%B0%B4%E8%A3%85%E7%BD%AE%EF%BC%8C%E5%9C%86%E6%9F%B1%E4%BD%93%E6%B5%AE%E7%AD%92A%E7%9A%84%E5%BA%95%E9%9D%A2%E7%A7%AF%E4%B8%BA400cm2%EF%BC%8C%E9%AB%98%E4%B8%BA0.2m%EF%BC%8C%E7%9B%96%E7%89%87B%E7%9A%84%E9%9D%A2%E7%A7%AF%E4%B8%BA60cm2%EF%BC%88%E7%9B%96%E7%89%87B%E7%9A%84%E8%B4%A8%E9%87%8F%EF%BC%8C)
(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水深:
h=0.3m+0.2m=0.5m,
水对盖片B的压强:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa,
水对盖片B的压力:
F=Ps=5000Pa×60×10-4m2=30N;
(2)杆对浮筒的拉力等于水对盖片B的压力,
即:F′=30N,
当水箱的水刚好浸没浮筒A时,浮筒受到的浮力:
F全浮=ρ水V全排g=1×103kg/m3×400×10-4m2×0.2m×10N/kg=80N,
∵浮筒受到的浮力等于浮筒重加上杆对浮筒的拉力,即F全浮=GA+F′,
∴浮筒A的重力:
GA=F全浮-F′=80N-30N=50N;
(3)设圆柱体浮筒A浸在水中的深度为h1时,盖片B又自动关上则F浮=GA
即:ρ水V排g=GA,
1×103kg/m3×400×10-4m2×h1×10N/kg=50N,
解得:
h1=0.125m,
水箱中水的深度:
h2=0.125m+0.3m=0.425m.
答:(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力是30N;
(2)浮筒A的重力是50N;
(3)水箱中水深为0.425m时盖片B又自动关上.
h=0.3m+0.2m=0.5m,
水对盖片B的压强:
p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa,
水对盖片B的压力:
F=Ps=5000Pa×60×10-4m2=30N;
(2)杆对浮筒的拉力等于水对盖片B的压力,
即:F′=30N,
当水箱的水刚好浸没浮筒A时,浮筒受到的浮力:
F全浮=ρ水V全排g=1×103kg/m3×400×10-4m2×0.2m×10N/kg=80N,
∵浮筒受到的浮力等于浮筒重加上杆对浮筒的拉力,即F全浮=GA+F′,
∴浮筒A的重力:
GA=F全浮-F′=80N-30N=50N;
(3)设圆柱体浮筒A浸在水中的深度为h1时,盖片B又自动关上则F浮=GA
即:ρ水V排g=GA,
1×103kg/m3×400×10-4m2×h1×10N/kg=50N,
解得:
h1=0.125m,
水箱中水的深度:
h2=0.125m+0.3m=0.425m.
答:(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力是30N;
(2)浮筒A的重力是50N;
(3)水箱中水深为0.425m时盖片B又自动关上.
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