某车站厕所的自动冲水装置,圆柱体浮筒A的底面积为400cm2,高为0.2m.盖片B面积为60cm2练级AB的长为0.3m体积和质量都不记的硬杆,水流进水箱刚好浸没浮筒A时盖片B被撇开,水通过排水管流出冲洗厕
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/08/27 05:13:08
某车站厕所的自动冲水装置,圆柱体浮筒A的底面积为400cm2,高为0.2m.盖片B面积为60cm2练级AB的长为0.3m体积和质量都不记的硬杆,水流进水箱刚好浸没浮筒A时盖片B被撇开,水通过排水管流出冲洗厕
某车站厕所的自动冲水装置,圆柱体浮筒A的底面积为400cm2,高为0.2m.盖片B面积为60cm2练级AB的长为0.3m体积
和质量都不记的硬杆,水流进水箱刚好浸没浮筒A时盖片B被撇开,水通过排水管流出冲洗厕所.水箱中水多深时盖片B有自动关上?
某车站厕所的自动冲水装置,圆柱体浮筒A的底面积为400cm2,高为0.2m.盖片B面积为60cm2练级AB的长为0.3m体积和质量都不记的硬杆,水流进水箱刚好浸没浮筒A时盖片B被撇开,水通过排水管流出冲洗厕
下图是某车站厕所的自动冲水装置,圆柱体浮筒A的底面积为400cm2,高为0.2m,盖片B的面积为60cm2(盖片B的质量,厚度不计).连接AB是长为0.3m、体积和质量都不计的硬杆.当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,盖片B被撇开,水通过排水管流出冲洗厕所.(已知水的密度为1×103kg/m3,g=10N/kg).请解答下列问题:
(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力是多少?
(2)浮筒A的重力是多少?(3)水箱中水多深时盖片B又自动关上?
(1)P=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa
F=Ps=5000Pa×60×10-4m2=30N
(2)F全浮=ρ水V全排g=1×103kg/m3×(400×10-4m2×0.2m)×10N/kg=80N
GA=F全浮-F=80N-30N=50N
(3)设圆柱体浮筒A浸在水中的深度为h1时,盖片B又自动关上则F浮=GA
即ρ水V排g=GA
1×103kg/m3×(400×10-4m2×h1)×10N/kg=50N
h1=0.125m
∴水箱中水的深度h2=0.125m+0.3m=0.425m
(1)当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,水深为:h=0.2m+0.3m=0.5m;
则水对盖片B的压强:
P=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa,
故水对盖片B的压力:
F=PS=5000Pa×60×10-4m2=30N.
(2)对于浮筒A,受到三个力的作用,分别是重力GA、浮力F浮、拉力F;
三力的关系是F浮=GA+...
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(1)当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,水深为:h=0.2m+0.3m=0.5m;
则水对盖片B的压强:
P=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa,
故水对盖片B的压力:
F=PS=5000Pa×60×10-4m2=30N.
(2)对于浮筒A,受到三个力的作用,分别是重力GA、浮力F浮、拉力F;
三力的关系是F浮=GA+F;
浮筒A所受浮力:
F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×400×10-4m2×0.2m×10N/kg=80N,
浮筒A所受拉力大小等于盖片B所受的压力;即F=30N;
浮筒A的重力为GA=F浮-F=80N-30N=50N.
(3)设圆柱体浮筒A浸在水中的深度为h时,盖片B又自动关上,则有:F浮=GA=50N;
由F浮=ρ水V排g得:此时A排开的水的体积为:
A的面积为400cm2=0.04m2;此时A浸没的深度为:
水箱中水的深度:
h=h浸+h杆=0.125m+0.3m=0.425m;
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