一种供牲畜饮水的装置如图所示.其工作原理是:底盖A平时顶住水箱底部出水口,一旦饮水槽的水位下降,底盖A就落下,水立即从出水口流入饮水槽,实现自动补水.已知水箱底部出水

发布时间:2020-08-11 05:14:36

一种供牲畜饮水的装置如图所示.其工作原理是:底盖A平时顶住水箱底部出水口,一旦饮水槽的水位下降,底盖A就落下,水立即从出水口流入饮水槽,实现自动补水.已知水箱底部出水口的横截面积为20cm2,底盖A、细杆B和浮球C的总质量为0.8kg,浮球C的体积为2dm3,饮水槽水位最高时浮球C恰好浸没.g取10N/kg,求:

(1)浮球C受到的最大浮力是多少?
(2)为保障饮水槽中的最高水位不变,往水箱中蓄水时,水箱中的水位最高为多少?

网友回答

解:(1)浮球C浸没在水中时,所受的浮力最大为F浮=ρ水gVC=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=20N;
答:浮球C受到的最大浮力是20N;
(2)以底盖、细杆和浮球C整体为研究对象,其总重为G=mg=0.8kg×10N/kg=8N;
设水箱中的水位最高时,水对底盖的压力为F,则对研究对象
有:F+G=F浮,F=F浮-G=20N-8N=12N;
设水箱中的最高水位为h,据F=pS=ρ水ghS
则h===0.6m.
答:水箱中的水位最高为0.6m.
解析分析:(1)已知浮球完全浸没后的体积,根据公式F浮=ρgV排可求浮球C受到的最大浮力;
(2)先求底盖、细杆和浮球C的总重;再求水箱中的水位最高时,水对底盖的压力;根据以上关系列出等式,从而求出水的深度.

点评:本题考查浮力、压力和深度的计算,关键是公式及其变形的灵活运用;难点是对物体的受力分析;解题过程中要注意单位的换算.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!