Question

为了节约水资源，公厕用的定时定量冲水装置主要部件如图所示。浮筒底面积为S₁，且足够高，表面积为S₂的圆形阀门(厚度不计)略大于出水口，浮筒与阀门用细杆相连(不计浮筒、阀门、轻杆的重)。通常情况下，水龙头以滴漏形式向储水桶供水，当储水罐水位上升到20cm时，浮筒即将通过轻杆将阀门拉起冲水，即将开始冲水时，下列说法正确的是

A. 阀门受到竖直向上的浮力、细杆向上的拉力和水对它向下的压力

B. 阀门所受水的压强为2×10³Pa

C. 细杆对阀门的拉力为4N

D. 浮筒浸入水中部分的深度为0.4m

Answer

BC

【解析】

根据题图“公厕用的定时定量冲水装置”，当储水罐水位上升到20cm时，浮筒即将通过轻杆将阀门拉起冲水可知，本题考查浮力和液体内部压强的计算。根据液体压强公式和阿基米德原理进行计算，然后逐项分析判断。

A．根据浮力产生的原因，浮力等于物体受到的向上和向下的压力差，由于阀门下方没有水，所以阀门不受浮力的作用。阀门受到细杆向上的拉力和水对它向下的压力，故A错误。

B．由题可知，当h=20cm时，阀门所受水的压强为：，故B正确。

C．阀门刚被拉起时，因为不计重力，故阀门在竖直方向只受到细杆的拉力F和水的压力而平衡。

拉力，故C正确。

D．阀门刚被拉起时，因为不计重力，故浮筒在竖直方向只受到浮力和细杆的拉力F’=F=4N，由力的平衡得F’=F浮=ρ水gV排可得：，

解得H=0.04m，故D错误。

故答案为BC。