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(2006•北京)某学校科技小组的同学们设计了一个自动冲刷厕所的水箱模型,这种水箱模型能把自来水管供给的较小流量的水储存到一定量后,自动开启放水阀门,冲刷便池中的污物.如图
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▼优质解答
答案和解析
取B、C整体为研究对象,受力分析由平衡条件得F浮=GB+FC
而水对阀门C的压力FC=ρg(H-d)×SC
B受到的浮力F浮=ρgV=ρg(H-l-d)SB
GB=mg联立以上各式得
ρg(H-l-d)SB=GB+ρg(H-d)×SC
H=
=
+d+
l
代入数据得:H=
+0.015m+
×0.1m=0.415m
答:当水箱中的水至少为0.415m时,C被打开.
而水对阀门C的压力FC=ρg(H-d)×SC
B受到的浮力F浮=ρgV=ρg(H-l-d)SB
GB=mg联立以上各式得
ρg(H-l-d)SB=GB+ρg(H-d)×SC
H=
GB+ρg(dSB+lSB−dSC) |
ρg(SB−SC) |
m |
ρ(SB−SC) |
SB |
SB−SC |
代入数据得:H=
0.2kg |
1×103 kg/m3( 0.8×10−3m2−5.5×10−3m2) |
8.0×10−3m2 |
8×10−3m2−5.5×10−3m2 |
答:当水箱中的水至少为0.415m时,C被打开.
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