为防止停水,小明给家里设计了一个自动贮水箱,他先画了如图所示的原理图,又根据小区给水系统估算出活塞C处水的压强约为1.2×105Pa,设计进水管口的面积为2.5cm2

发布时间:2020-08-07 00:40:39

为防止停水,小明给家里设计了一个自动贮水箱,他先画了如图所示的原理图,又根据小区给水系统估算出活塞C处水的压强约为1.2×105Pa,设计进水管口的面积为2.5cm2,支点O到浮球球心A的距离OA为OB的5倍.要求贮水深度为1.2m时,杠杆呈水平状态,塞子C刚好顶住自来水进口,这时浮球有浸入水中,此时为贮满水状态.(塞子、杠OA、BC及浮球质量不计,g取10N/kg)
求:
(1)贮满水时,贮水箱底受到水的压强为多大?
(2)小明选用浮球的体积应为多大?

网友回答

解:(1)p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.2m=1.2×104Pa;
(2)F压=PS=1.2×105Pa×2.5×10-4m2=30N;
因为F浮×OA=F压×OB
所以F浮=×F压=×30N=6N;
又因为F浮=ρ水gV排;
所以V排=;
浮球的体积V=V排=×==9×10-4m3;
答:(1)贮满水时,贮水箱底受到水的压强为1.2×104Pa;
(2)小明选用浮球的体积应为9×10-4m3
解析分析:(1)已知水的深度,根据公式p=ρgh可求贮水箱底受到水的压强;
(2)根据公式F=PS可求塞子受到的压力,根据杠杆的平衡条件可求受到的浮力,再利用公式F浮=ρ水gV排求出小明选用浮球的体积.

点评:本题考查液体压强、压力、浮力和体积的计算,关键是公式及其变形的灵活应用,难点是利用杠杆的平衡条件来解题.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!