【題目】如圖是一廁所自動(dòng)沖水裝置,圓柱體浮筒 A 與閥門C 通過(guò)桿B連接,浮筒 A 的質(zhì)量為 1kg,高為 0.22m,B 桿長(zhǎng)為 0.2m,閥門 C 的上表面積為 25 cm2 ,B C 的質(zhì)量、厚度、體積及摩擦均忽略不計(jì),當(dāng) A 露出 0.02m 時(shí),C 恰好被A拉開(kāi),實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)沖水(g 10N/kg)。求:

(1)剛拉開(kāi)閥門C時(shí),C受到水的壓強(qiáng)和壓力;

(2)此時(shí)浮筒A受到的浮力;

(3)浮筒A的密度。

【答案】(1)4×103Pa;10N;(2)20N;(3)0.45×103kg/m3

【解析】

試題分析:(1)C點(diǎn)所處的深度為h=0.22m+0.2m-0.02m=0.4m,所以C 受到水的壓強(qiáng)p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.4m=4×103Pa;閥門 C 的上表面積為 25 cm2 =2.5×10-3m2,所以C 受到水的壓力為F=pS=4×103Pa×2.5×10-3m2=10N;(2)物體A的重力為GA=mAg=1kg×10N/kg=10N,所以浮筒A 受到的浮力為:F=GA+F=10N+10N=20N;(3)由阿基米德原理可知排開(kāi)水的體積為V=F/ρg=20N/(1.0×103kg/m3×10N/kg)=2×10-3m3,所以物體A的體積為VA=(2×10-3m3/0.2m)×0.22m=2.2×10-3m3,所以浮筒A 的密度ρA=mA/VA=1kg/2.2×10-3m3=0.45×103kg/m3。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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