① 如图甲是某课外科技小组的同学设计的学校厕所自动冲水装置的示意图,它在自来水管持续供给的较小量的水储
(1)水箱中水位不断上升时,根据p=ρ水gh,深度增大,所以底部阀门B受到水版的压强不断增大,压权力不断增大;
(2)从水位刚达到浮体A的底面开始到刚好浸没浮体A时,根据F浮=ρ水gV排,浮筒A排开水的体积不断增大,所以受到的浮力不断增大;
(3)水箱水位每升高10cm,阀门受到水的压强增大p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1m=1000Pa
阀门B受到的水压力增加20N,则阀门的面积为S=
F |
p |
20N |
1000Pa |
② 学了初中物理,小明制作一个自动冲水装置.浮筒a的高度是多少
如图是常见的厕所自动冲水装置原理图,水箱内有质量m1=0.4kg,体积V=3×10﹣3m3的浮筒专P,另有一厚度不计属,质量m2=0.2kg,面积S=8×10﹣3m2的盖板Q盖在水箱底部的排水管上.用细线将P、Q连接,当供水管流进水箱的水使浮筒刚好完全浸没时,盖板Q恰好被拉开,水通过排水管流出冲洗厕所.当盖板Q恰好被拉开的瞬间, 求(g=10N/kg)
(1)浮筒受到的浮力大小;
(2)细线对浮筒P的拉力大小;
(3)水箱中水的深度.
解:
(1)浮筒P排开水的体积:
V排=V=3×10﹣3m3,
浮筒P所受的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10﹣3m3=30N;
(2)
∵F浮=GP+F拉
∴F拉=F浮﹣GP=30N﹣0.4kg×10N/kg=26N;
(3)
∵盖板Q恰好被拉开,
∴G盖+F压=F拉=26N,
F压=F拉﹣G盖=26N﹣0.2kg×10N/kg=24N,
∵F压=pS=ρghS,
∴h=