如圖是一廁所自動沖水裝置

（1）浮筒受到的浮力大小為30N；（2）細線對浮筒P的拉力大小為26N；（3）水箱中水回的深度為答0.3m

㈡ 如圖是某公共廁所的自動沖水裝置．浮筒A是邊長為20cm的正方體，蓋片B的質量為lkg，表面積為80cm2，厚度不

（1）浮筒A所受的浮力：
F_A=ρ_水gV_A=1000kg/m³×10N/kg×（0.2）³m³=80N．
（2）物體B的重力：
G_B=m_Bg=1kg×10N/kg=10N，
蓋片B對A的拉力版：
F_拉=G_B+F_壓=10N+40N=50N，
由題知，權浮筒A受到的浮力：
F_A=G_A+F_拉，
∴G_A=F_A-F_拉=80N-50N=30N．
∴m_A=

GA

g

=

30N

10N/kg

=3kg．
答：浮筒A的質量是3kg．

㈢ （2012長豐縣模擬）如圖所示是廁所的自動沖水裝置，圓柱體浮筒A的底面積為400cm2，高為0.2m，蓋片B的面

（1）當流進水箱的水剛好浸沒浮筒A時，水深為：h=0.2m+0.3m=0.5m；
則水對蓋片B的壓強：
P=ρgh=1×10³kg/m³×10N/kg×0.5m=5000Pa，
由P=

F

S

得：水對蓋片B的壓力：
F=PS=5000Pa×60×10^-4m²=30N．
（2）對於浮筒A，受到三個力的作用，分別是重力G_A、浮力F_浮、拉力F；三力的關系是F_浮=G_A+F；
浮筒A所受浮力：
F_浮=ρ_水V_排g=1×10³kg/m³×400×10^-4m²×0.2m×10N/kg=80N，
浮筒A所受拉力大小等於蓋片B所受的壓力；即F=30N；
浮筒A的重力為G_A=F_浮-F=80N-30N=50N．
（3）設圓柱體浮筒A浸在水中的深度為h時，蓋片B又自動關上，則有：F_浮=G_A=50N；
由F_浮=ρ_水V_排g得：此時A排開的水的體積為：
V_排=

F浮

ρ水g

=

50N

1000kg/m3×10N/kg

=0.005m³；
A的面積為400cm²=0.04m²；此時A浸沒的深度為：
h_浸=

V排

SA

=

0.005m3

0.04m2

=0.125m，
水箱中水的深度：
h=h_浸+h_桿=0.125m+0.3m=0.425m；
答：（1）當水箱的水剛好浸沒筒A時，水對蓋片B的壓力是30N；
（2）浮筒A的重力是50N；
（3）水箱中水深為0.425m時，蓋片B又自動關上．

㈣ 如圖所示是某公共廁所的自動沖水裝置

AB的是長為30cm，浮筒A是邊長為20cm的正方體，
30cm+20cm=50cm=0.5m

㈤ 如圖是某公共廁所的自動沖水裝置。浮筒A是邊長為20cm的正方體，蓋片B的質量為lkg，表面積為80cm2，

解：

（1）浮筒A所受的浮力：

FA=ρ水gVA=1000kg/m3×10N/kg×（0.2）3m3=80N．

（2）物體B的重力：

GB=mBg=1kg×10N/kg=10N，

蓋片B對專A的拉力：

F拉=GB+F壓=10N+40N=50N，

由題知，屬浮筒A受到的浮力：

FA=GA+F拉，

∴GA=FA-F拉=80N-50N=30N．

∴mA=GA/g=30N÷10N/kg=3kg．

答：浮筒A的質量是3kg．

㈥ 如圖是常見的廁所自動沖水裝置原理圖，水箱內有質量m1=0.4kg，體積V=3×10-3m3的浮筒P，另有一厚度不計，

（1）浮筒P排開水的體積：
V_排=V=3×10^-3m³，
浮筒P所受的浮力：版
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×3×10^-3m³=30N；權
（2）∵F_浮=G_P+F_拉
∴F_拉=F_浮-G_P=30N-0.4kg×10N/kg=26N；
（3）∵蓋板Q恰好被拉開，
∴G_蓋+F_壓=F_拉=26N，
F_壓=F_拉-G_蓋=26N-0.2kg×10N/kg=24N，
∵F_壓=pS=ρghS，
∴h=

F壓

ρgS

=

24N

1×103kg/m3×10N/kg×8×10?3m2

=0.3m．
答：（1）浮筒受到的浮力大小為30N；
（2）細線對浮筒P的拉力大小為26N；
（3）蓋板受到水的壓力為24N，水箱中水的深度為0.3m．

㈦ 如圖是學校廁所的自動沖水裝置，當流進水箱的水剛好浸沒浮筒A時，蓋片B被撇開，水通過排水管流出沖洗廁所

解答：來答：
（1）水箱中的水位升自高時，由p=ρgh知：水的密度不變，但深度增加，所以水對蓋片的壓強增大．
（2）水箱中流進水時，浮筒排開水的體積增大，浸沒時，排開水的體積最大．由F_浮=ρ_液gV_排知：水的密度不變，浮筒浸沒時排開水的體積最大，所以受到的浮力最大．如果浮筒受到的浮力大於浮筒與蓋片重力之和，蓋片就會被撇開．

㈧ 如圖是某車站廁所的自動沖水裝置，圓柱體浮筒A的底面積為400cm2，高為0.2m，蓋片B的面積為60cm2（蓋片B的

（1）當水箱的水剛好浸沒浮筒A時，水深：
h=0.3m+0.2m=0.5m，
水對蓋片B的壓強：
p=ρgh=1×專10³kg/m³×10N/kg×0.5m=5000Pa，
水對蓋片B的壓力：
F=pS=5000Pa×60×10^-4m²=30N；
（屬2）∵力的作用是相互的，
∴桿對浮筒的拉力等於水對蓋片B的壓力，
即：F′=30N，
當水箱的水剛好浸沒浮筒A時，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，
∵浮筒受到的浮力等於浮筒重加上桿對浮筒的拉力，即F_全浮=G_A+F′，
∴浮筒A的重力：
G_A=F_全浮-F′=80N-30N=50N；
（3）根據浮力產生的原因可知：當水管中沒有水流出時，蓋片B不受浮力，因為蓋片下方無水，不存在水對其的壓力差；
答：（1）當水箱的水剛好浸沒浮筒A時，水對蓋片B的壓力是30N；
（2）浮筒A的重力是50N；
（3）不受浮力作用，因為不存在水產生的壓力差．