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(1)因为压强=压力/受力面积,已知受力面积是60cm2=0.006m2,所以第一问思路是求出压强。
得h=0.3m+0.2m=0.5m
所以?压强=ρ水^g^h=1000kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa
则?水对盖片B的压力=压强?乘?受力面积=5000Pa×0.006m2=30N
(2)由题可以算出浮筒A的体积,则可以算出它浸没时的浮力,此时浮筒A的原浮力等于重力,就能算出来了。但是浮筒A和盖片B间连了个棍子,浮筒A给了盖片B?30N的力,所以算出原浮力后还得减去30N,才是真正的浮力。
F浮(原)=ρ水^g^V?排=1000kg/m3×0.04m2×0.2m×10N/kg=80N
所以浮筒A重力=80N-30N=50N。
(3)题目说?当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时,盖片B被撇开,水通过排水管流出冲洗厕所。那么此后水位就会下降,浮筒A浸在水中的体积就会减小,受到的浮力也就减小。直到浮力和浮筒A重力一样的时候,浮力不堪浮筒A重力的压迫,颓废了,也就是使盖子打开的力不够了,此时盖片B自动关上。这便可以用?F浮=浮筒A的重力?来求。
那么ρ水V排g=G浮筒A?即1000kg/m3×V排×10N/kg=50N?所以V排=0.005m3
又因为?V排=水浸在浮筒A上的部分h×浮筒A的底面积(0.04m2)
所以?h=0.005m3/0.04m2=0.125m
则?水箱中水多深=0.125m+棍子的长(0.3m)=0.425m