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如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S,高为h,盖片B的面积为...

如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S,高为h,盖片B的面积为(盖片B的质量;厚度不计).连接AB是长为L,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被撤开,水通过排水管流出冲洗厕所.(已知水的密度为

1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,在图中画出浮筒的所受力的示意图.

2)当水箱的永刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力是多少?

3)水箱中水多深时盖片B又自动关上?

 

(1) (2) (3) 【解析】 根据题中“某车站厕所的自动冲水装置”可知,本题考查浮力的应用,根据盖片B被撇开和又自动盖上两个临界状态的受力分析,利用力的平衡列式计算. (1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,浮筒受到竖直向上的浮力F浮、竖直向下的重力G和杆对浮筒的拉力F拉=FB,受力的示意图如下: (2)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,水深: H=L+h, 水对盖片B的压强: =ρ0gH=ρ0g(L+h), 由可得,水对盖片B的压力: ==ρ0g(L+h)S1; (3)由题,当水箱的水刚好浸没浮筒A时,浮筒所受浮力 F浮=G+FB 浮筒的重力G=F浮-FB=, 当浮筒受的浮力等于它所受的重力时,盖片B又自动关上. 则G=F浮’ , , 所以盖片B又自动关上时水深. 答:(1)当水箱的水刚好浸没浮筒A时,在图中画出浮筒的所受力的示意图如下: (2)当水箱的永刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力是ρ0g(L+h)S1. (3)水箱中水深度为:时盖片B又自动关上.  
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(1)求物块受到的浮力大小;

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2)汽油机的效率。

 

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