如圖是常見的廁所自動(dòng)沖水裝置原理圖，水箱內(nèi)有質(zhì)量m1=0.4kg，體積V=3×10-3m3的浮筒P，另有一厚度不計(jì)，質(zhì)量m2=0.2kg，面積S=8×10-3m2的蓋板Q蓋在水箱底部的排水管上．用細(xì)線將P、Q連接，當(dāng)供

如圖是常見的廁所自動(dòng)沖水裝置原理圖，水箱內(nèi)有質(zhì)量m₁=0.4kg，體積V=3×10^-3m³的浮筒P，另有一厚度不計(jì)，質(zhì)量m₂=0.2kg，面積S=8×10^-3m²的蓋板Q蓋在水箱底部的排水管上．用細(xì)線將P、Q連接，當(dāng)供水管流進(jìn)水箱的水使浮筒剛好完全浸沒時(shí)，蓋板Q恰好被拉開，水通過排水管流出沖洗廁所．當(dāng)蓋板Q恰好被拉開的瞬間，求（g=10N/kg）

（1）浮筒受到的浮力大小；
（2）細(xì)線對浮筒P的拉力大小；
（3）蓋板受到水的壓力和水的深度．

物理人氣：257 ℃時(shí)間：2020-05-20 15:39:17

優(yōu)質(zhì)解答

（1）浮筒P排開水的體積：
V_排=V=3×10^-3m³，
浮筒P所受的浮力：
F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×3×10^-3m³=30N；
（2）∵F_浮=G_P+F_拉
∴F_拉=F_浮-G_P=30N-0.4kg×10N/kg=26N；
（3）∵蓋板Q恰好被拉開，
∴G_蓋+F_壓=F_拉=26N，
F_壓=F_拉-G_蓋=26N-0.2kg×10N/kg=24N，
∵F_壓=pS=ρghS，
∴h=

F壓

ρgS

24N

1×103kg/m3×10N/kg×8×10?3m2

=0.3m．
答：（1）浮筒受到的浮力大小為30N；
（2）細(xì)線對浮筒P的拉力大小為26N；
（3）蓋板受到水的壓力為24N，水箱中水的深度為0.3m．

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