公共厕所自动冲洗用的水箱里有一圆柱形浮筒P,出水管口有一个圆片形盖子a,两者用短链相连(如图所示).若水箱的深度足够,要实现自动定时冲洗A.只要浮筒P的体积足够大B.

发布时间:2020-07-29 10:45:21

公共厕所自动冲洗用的水箱里有一圆柱形浮筒P,出水管口有一个圆片形盖子a,两者用短链相连(如图所示).若水箱的深度足够,要实现自动定时冲洗A.只要浮筒P的体积足够大B.只要浮筒P的质量足够小C.盖子a必须比浮筒轻D.浮筒P的横截面积必须大于盖子a的面积

网友回答

D
解析分析:对浮筒P进行受力分析,受到水的浮力F浮、重力G1、绳子的拉力T1,F浮=T1+G1;对盖子A进行受力分析,受到重力G2、水的压力F压、绳子的拉力T2,盖子受到的拉力T2=G2+F压;要让水能自动从管中流出,T1≥T2,即:F浮-G1≥G2+F压,据此分析判断.

解答:设P浸入液体的深度为h,P的横截面积为S1;液面至A的深度为H,A的横截面积为S2;绳子对A的拉力:T1=F浮-G1=ρgS1h-G1;能拉开A需要的最小力:T2=F压+GA=ρgHS2+G2;要让水能自动从管中流出,T1≥T2,即:ρgS1h-G1≥ρgHS2+G2,∴单独由浮筒P的质量很小、浮筒P的浮力足够大、盖子A比浮筒轻不能满足T1≥T2,故ABC都错;∵ρgS1h-G1≥ρgHS2+G2,∴ρgS1h>ρgHS2,∴S1h>HS2,∵h<H,∴S1>S2,故D正确.故选D.

点评:本题关键有二:一是确定水深大小计算液体压强,二是做好P、A两个物体的受力分析.
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