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如图所示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的面积为80cm2(盖片B质量、厚度不计),连接AB的是长为30cm,体积和质量都不计的硬杆.当供水管流进水箱的水刚
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如图所示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的面积为80cm2(盖片B质量、厚度不计),连接AB的是长为30cm,体积和质量都不计的硬杆.当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,盖片B被拉开,水通过排水管流出冲洗厕所.
(1)浮筒A浸没时受到的浮力有多大?
(2)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力是多少?
(3)浮筒A的质量是多少?
(1)浮筒A浸没时受到的浮力有多大?
(2)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力是多少?
(3)浮筒A的质量是多少?
▼优质解答
答案和解析
(1)V=0.2m×0.2m×0.2m=0.008m3,
当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时.V排=V,
浮筒A浸没时受到的浮力F浮A=ρgV排=1000kg/m3×9.8N/kg×0.008m3=78.4N.
答:浮筒A浸没时受到的浮力有78.4N.
(2)h=20cm+30cm=50cm=0.5m
P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.5m=4.9×103Pa,
F压=PSB=4.9×103Pa×8×10-3m2=39.2N.
答:水对盖片B的压力是39.2N.
(3)由(1)得浮筒A所受的浮力F浮A=78.4N.
根据题意有F浮A=mAg+mBg+FB,因为盖片B的质量忽略不计,
所以mA=
=
=4kg,
答:浮筒A的质量是4kg.
当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时.V排=V,
浮筒A浸没时受到的浮力F浮A=ρgV排=1000kg/m3×9.8N/kg×0.008m3=78.4N.
答:浮筒A浸没时受到的浮力有78.4N.
(2)h=20cm+30cm=50cm=0.5m
P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×9.8N/kg×0.5m=4.9×103Pa,
F压=PSB=4.9×103Pa×8×10-3m2=39.2N.
答:水对盖片B的压力是39.2N.
(3)由(1)得浮筒A所受的浮力F浮A=78.4N.
根据题意有F浮A=mAg+mBg+FB,因为盖片B的质量忽略不计,
所以mA=
F浮A−F压 |
g |
78.4N−39.2N |
9.8N/kg |
答:浮筒A的质量是4kg.
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