问题标题:
(2012•泸州)如图是常见的厕所自动冲水装置原理图,水箱内有质量m1=0.4kg,体积V=3×10-3m3的浮筒P,另有一厚度不计,质量m2=0.2kg,面积S=8×10-3m2的盖板Q盖在水箱底部的排水管上.用细线将P
问题描述:
(2012•泸州)如图是常见的厕所自动冲水装置原理图,水箱内有质量m1=0.4kg,体积V=3×10-3m3的浮筒P,另有一厚度不计,质量m2=0.2kg,面积S=8×10-3m2的盖板Q盖在水箱底部的排水管上.用细线将P、Q连接,当供水管流进水箱的水使浮筒刚好完全浸没时,盖板Q恰好被拉开,水通过排水管流出冲洗厕所.当盖板Q恰好被拉开的瞬间,求(g=10N/kg)
(1)浮筒受到的浮力大小;
(2)细线对浮筒P的拉力大小;
(3)水箱中水的深度.
潘俊民回答:
(1)浮筒P排开水的体积:
V排=V=3×10-3m3,
浮筒P所受的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×3×10-3m3=30N;
(2)∵F浮=GP+F拉
∴F拉=F浮-GP=30N-0.4kg×10N/kg=26N;
(3)∵盖板Q恰好被拉开,
∴G盖+F压=F拉=26N,
F压=F拉-G盖=26N-0.2kg×10N/kg=24N,
∵F压=pS=ρghS,
∴h=F
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