如图是某公共厕所的自动冲水装置.浮筒A是边长为20cm的正方体,盖片B的质量为lkg,表面积为80cm2,厚度不计.连接AB的是长为30cm,体积和质量都不计的硬杆.

发布时间:2020-08-05 02:38:53

如图是某公共厕所的自动冲水装置.浮筒A是边长为20cm的正方体,盖片B的质量为lkg,表面积为80cm2,厚度不计.连接AB的是长为30cm,体积和质量都不计的硬杆.当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,水对盖片B的压力是40N,盖片B被拉开,水通过排水管流出冲洗厕所(g取10N/kg).浮筒A的质量是多少?

网友回答

解:
(1)浮筒A所受的浮力:
FA=ρ水gVA=1000kg/m3×10N/kg×(0.2)3m3=80N.
(2)物体B的重力:
GB=mBg=1kg×10N/kg=10N,
盖片B对A的拉力:
F拉=GB+F压=10N+40N=50N,
由题知,浮筒A受到的浮力:
FA=GA+F拉,
∴GA=FA-F拉=80N-50N=30N.
∴mA===3kg.
答:浮筒A的质量是3kg.

解析分析:(1)由浮筒A是边长为20cm的正方体可求出其体积,当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,根据F浮=ρgV排即可求出浮筒A浸没时受到的浮力.
(2)知道B的质量,可求B的重力,已知水对盖片B的压力,可求B对A的拉力;当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,浮筒A受到浮力等于A的重力加上B的拉力,据此求A的重力,再利用重力公式求A的质量.

点评:本题考查了学生对重力公式、阿基米德原理、力的合成的掌握和运用,关键是公式及其变形的灵活运用,难点是对物体A和B的受力分析.
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