下图是某公共厕所的自动冲水装置,浮筒A是边长为20cm的正方体,盖片B的质量为1kg,表面积为80cm2(平方厘米),厚

问题描述:

下图是某公共厕所的自动冲水装置,浮筒A是边长为20cm的正方体,盖片B的质量为1kg,表面积为80cm2(平方厘米),厚度不计,连接AB的是长为30cm,体积和质量不计的硬杆,当供水管流进水箱的 水刚好浸没浮筒Aahi,盖片B被拉开,水通过排水管流出冲洗厕所(g取10N/kg)
这个图是我用windows画图做出的.
(1)浮筒A的质量是多少?
(2)当水中的谁有多深时,盖片B又自动关上?
务必按照物理题解题步骤做,要给出公式的基本式以及推导式.对得起我给的分.
1个回答 分类:物理 2014-09-20

问题解答:

我来补答
(1)盖片B被拉开时,水深50cm,水对B的压强为:
P=ρ水gh=1*10^3kg/m^3*10N/kg*0.5m=5*10^3Pa
水对盖片B的压力为:
F=PS=5*10^3Pa*80*10^-4m^2=40N
浮筒A受的浮力为:
F浮=ρ水gV排=1*10^3kg/m^3*10N/kg*(0.2m)^3=80N
当浮力大于A、B的重力及水对B向下的压力时,就会拉开B,故A的重力为:
GA=F浮-GB-F=80N-10N-40N=30N
A的质量为:
mA=GA/g=3kg
(2)由于不计厚度,可不计水的压力,A、B重力的和大于浮力就会盖上,
此时浮力为:
F浮=GA+GB=40N
根据F浮=ρ水gV排可知A浸入的体积为
V浸=F浮/(ρ水g)=40N/(1*10^3kg/m^3*10N/kg)=4*10^-3m^3=
A浸入的深度为:
V浸/(0.2m)^2=0.1m=10cm
自动盖上时,水的深度为:
30cm+10cm=40cm
 
 
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