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(2006•常州)据报道,某市图书馆白天停水,由于管理人员的疏忽,水龙头处于打开状态,排水口被塞子堵住,夜里水通了,水池里的水很快溢出,漫延至图书馆各处,造成很大的损失.小

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(2006•常州)据报道,某市图书馆白天停水,由于管理人员的疏忽,水龙头处于打开状态,排水口被塞子堵住,夜里水通了,水池里的水很快溢出,漫延至图书馆各处,造成很大的损失.小明同学是学校图书馆的义务管理员,看了这则报道后,动手自制“自动拔塞器”.该装置能够在类似情况下,自动拨开塞子排水.小明首先在水池某处做记号,作为警戒线;然后将塞子堵住排水口,打开水龙头放水至警戒线,用弹簧测力计向上拉塞子,当弹簧测力计的示数为5N时,塞子被拔出;接着把水池中的水放掉,选择合适的空心密闭塑料瓶,调节塑料瓶与塞子间绳子的长度,向水池中重新放水,使得当水涨至警戒线时,塑料瓶就能把塞子拔出,如图所示.已知塑料瓶的质量为30g,总体积为750mL,g取10N/kg,问塑料瓶排开水的体积为多大时就能将塞子拔出?
▼优质解答
答案和解析
如图,当拉力为5N时,能把塞子拔起,此时塑料瓶受到的浮力:F浮=F拉+G=5N+30×10-3kg×10N/kg=5.3N,∵F浮=ρ水v排g,∴塑料瓶排开水的体积:v排=F浮ρ水g=5.3N1×103kg/m3×10N/kg=5.3×10-4m3=530cm3.答:塑料瓶...