如图为一种牲畜自动饮水装置

A. 图是一种牲畜饮水用自动装置的示意图．水箱底部有一出水孔，底盖A甲时顶住水箱的出水孔．一旦饮水槽水位

（1）此装置应用了压强、浮力、连通器、力的平衡等物理知识，例如，两个牲畜饮水槽利用了连通器原理；浮球c受到水的浮力．
（2）以ABC为一整体进行受力分析：
ABC整体受到重力、水箱及其中的水向下的压力和向上的浮力，
当浮球受到的向上的浮力大于底盖A、竖杆B和浮球C受到的重力及水箱中的水对底盖A向下的压力的合力时，底盖A会顶住水箱的出水孔．不再有水从水箱流入饮水池，
底盖A、竖杆B和浮球C受到的重力G=mg=（600×10^-3kg+400×10^-3kg）×10N/kg=10N，
水箱中蓄满水时，由公式p=ρgh及p=

F

S

得：
水箱中的水对底盖A向下的压力F=ρghS=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.6m×30×10^-4m²=18N，
由阿基米德原理，可得浮球受到的最大浮力F_浮m=ρ_水gV_排m=1.0×10³kg/m³×10N/kg×2×10^-3m³=20N，
因为在水箱中蓄满水时，浮球受到的最大浮力（20N）小于底盖A、竖杆B和浮球C受到的重力及水箱中的水对底盖A向下的压力的合力（10N+l8N=28N），
所以，这个自动装置在水箱蓄满水时不能正常工作．
（3）第一种情况：从上述计算过程可以看出，该自动装置能正常工作的条件是要保证浮球受到的向上的浮力不小于底盖A、竖杆B和浮球C受到的重力及水箱中的水对底盖A向下的压力的合力，因此浮球受到的重力（质量）；浮球的体积；底盖A和竖杆B受到的重力；出水孔横截面积的大小等都是影响此自动装置能否正常工作的因素）
第二种情况：要使这个自动装置在水箱蓄满水时仍能正常工作，可以采取的改进措施有：①适当减小出水孔的横截面积；②适当降低水箱蓄满水时的水位高度；③保持浮球质量不变的情况下，适当增大浮球的体积；④在保持浮球体积不变的情况下，适当减小浮球的质量．

B. （2008东城区二模）如图是一种牲畜饮水用自动装置的示意图．水箱底部有一出水孔，底盖A可以顶住水箱的出

解答：解：抄以底盖、竖杆袭、浮球为整体，进行受力分析：如右图
F_浮=m_ABg+ρ_CgV+ρ_水gh₁s…（1）
F_浮=m_ABg+ρ_DgV+ρ_水gh₂s…（2）
由（1）-（2）得：
（ρ_D-ρ_C）gV=（h₁-h₂）ρ_水gs=2000s
ρ_D-ρ_C=0.3×10³kg/m³
ρ_C=0.2×10³kg/m³
ρ_D=0.5×10³kg/m³
代入（1）式得：
h₁=0.4m
答：（1）浮球D的密度ρ_D为0.5×10³kg/m³．
（2）设计水箱的最高水位h₁为0.4m．

C. 如图所示是一种牲畜自动饮水机，使用时饮水槽和蓄水槽液面保持相平是利用______原理，图中的连杆相当于__

图中大水槽和饮水杯下端是连通的，构成了一个连通器；
当连通器中的液体不流动版时，各容器中权的液面总是相平的，当牲畜喝水时，饮水杯中的水位下降，大水槽中的水位随之下降，浮子（浮子受到水施加的浮力作用）在重力的作用下就会向下运动，与浮子相连的杆形成了一个省力杠杆，杠杆下降时进水管的管口打开，水流下来，保证水槽和饮水杯的水位保持一定．
故答案为：连通器；省力．

D. 如图为牲畜自动饮水机的示意图，A是储水箱，K是出水口，它的横面积为6x10的负4m²，

(1)活塞关闭出水口时,活塞上承受水的压强p=ρgh
∴活塞关闭出水口时,活塞上承受水的压力F=pS=ρghS
设浮球的体积为V，则排水体积V排=V/3
由阿基米德原理浮球受的浮力F浮=ρg
V排=ρgV/3
由杠杆平衡条件,活塞关闭出水口时有F・OB=F浮・2OB
即ρghS・OB=ρgV/3・2OB
∴浮球的体积应为V=3hs/2=4.5×10-4m3
答：若不考虑活塞杆KB、细杆0C及浮球的重力时，应选择体积4.5×10-4m3的浮球．

E. [ 初中物理 ] [ 浮力 ] 如图为牲畜自动饮水器的示意图。

(1)活塞关闭出水口时,活塞上承受水的压强p=ρgh
∴活塞关闭出水口时,活塞上回承受水的压力F=pS=ρghS
设浮球的体积答为V，则排水体积V排=V/3
由阿基米德原理浮球受的浮力F浮=ρg
V排=ρgV/3
由杠杆平衡条件,活塞关闭出水口时有F・OB=F浮・2OB
即ρghS・OB=ρgV/3・2OB
∴浮球的体积应为V=3hs/2=4.5×10-4m3
答：若不考虑活塞杆KB、细杆0C及浮球的重力时，应选择体积4.5×10-4m3的浮球．

F. 一种牲畜自动饮水器的结构示意图，如图，8-33所示，请解释它的工作原理。

牲畜饮水后，水位下降，浮球随之下降，则左侧阀门内活塞上升，打开蓄水通道注入新水，当水注满后阀门随着浮球的上升而关闭。

G. 一种牲畜自动饮水机的结构示意图，如图8—33所示，请解释它的工作原理

当水位下降，浮球随之下降，则左侧阀门内活塞上升，打开蓄水通道注入新水，当水注满后阀门随着浮球的上升而关闭。

H. 如图为某饲养场牲畜自动饮水器．以下分析错误的是（） A．储水箱与饮水杯A、B、C组成连通器 B

如图自动饮水器为连通器，故A正确； 当水静止不流动时，三个饮水杯内水深h相同， ∵p=ρgh， ∴水对三个饮水杯底部压强的关系： P A =P B =P C ，故D错； 控制进水的自动装置，运用了杠杆知识，应用了杠杆的平衡条件，故B正确； 当浮子静止时，浮子受到的重力和浮力为一对平衡力，故C正确． 故选D．

I. 如图为一牲畜自动饮水器，请结合图片指出其中应用的物理原理：（1）______（2）______

（1）储水箱与饮水槽组成连通器；
（2）控制进水的自动装置应用了杠杆平衡原理；
（3）静止时浮球受到平衡力的作用；
（4）牛喝水时应用到大气压的原理．
故答案为：（1）连通器；（2）杠杆平衡原理．

J. 某饲养场做了一个牲畜饮水用自动装置（如图所示），罐底有一个小出水口，孔下通过一个活塞面积为S1为0.00

（1）设杠杆长为L，当活塞堵住出水口时，此杠杆处于平衡状态，且保持内水平，
此时浮子受容到的浮力：
F_浮力=ρ_水gS₂h₂，
活塞受到水的压力：
F_压力=p_水S₁=ρ_水gh₁S₁，
由杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂可得：
F_浮力×L=（F_压力+G）×

1

4

L，
即1.0×10³kg/m³×10N/kg×200×10^-4m²×15×10^-2m=（1.0×10³kg/m³×10N/kg×h₁×0.001m²+70N）×

1

4

L，
解得：h₁=5m；
（2）违反了连通器原理，因为图中牲畜饮水槽的水面高度高于杠杆所在水槽的高度，正常情况下应该是两水面高度相同．
答：（1）为了使活塞自动堵住出水口，水源A罐的液面高度h₁为最高是5m；
（2）违反了连通器原理，因为图中牲畜饮水槽的水面高度高于杠杆所在水槽的高度，正常情况下应该是两水面高度相同．