如图所示为一水箱自动进水装置,其中杆AB能绕O点在竖直平面内自由转动,OA=2OB,C为进水管阀门,进水管口截面积为2厘

来源：学生作业帮编辑：搜搜考试网作业帮分类：综合作业时间：2024/06/06 05:49:24

如图所示为一水箱自动进水装置,其中杆AB能绕O点在竖直平面内自由转动,OA=2OB,C为进水管阀门,进水管口截面积为2厘米2,BC为一直杆,A点有一细绳与一长方形的浮子(自重不计)相连,绳子长为1米,浮子的底面积为10厘米2,高为15厘米,若绳、杆、阀的重均不计,取g=10牛/千克,当AB杆水平时正好能堵住进水管,且O点距箱底1米.试问(1)水箱高度为2.5米时,为防止水从水箱溢出,水箱中进水管中水的压强不能超过多少帕?(2)若进水管中水的压强为3.1×104帕,当停止进水时,浮子浮在水中,水箱中水的深度是多少米?

1.当水箱内水装满时,浮子全部浸没在水中
浮子受到的浮力为：F浮=ρ水gV=1.0*10^3*10*10*15*10^-6=1.5N
由杠杆平衡条件,得
F浮*OA＝FB压*OB
则FB压=F浮*OA/OB=2*F浮=2*1.5=3N
水对进水阀门的压力为：
p水压=ρ水gH=1.0*10^3*10*2.5=2.5*10^4N
则为防止水从水箱溢出,水箱中进水管中水的压强不能超过：
P=FB压/S2+p水压=3/(2*10^-4)+2.5*10^4=4*10^4Pa
2.若进水管中水的压强为3.1*10^4帕,当停止进水时,浮子浮在水中,
如果浮子全浸没,
则由：FB压/S2+ρ水gh=P',得水箱中水的深度是：
h=(P'-FB压/S2)/(ρ水g)=[3.1*10^4-3/(2*10^-4)]/(1.0*10^3*10)=1.6m
此时,浮子下面的绳子是松弛的,这是不可能的
如果浮子下面的绳子松弛,则：ρ水gh=P'
水箱中水的深度应为：
h=P'/(ρ水g)=3.1*10^4/(1.0*10^3*10)=3.1m>2.5m
此时,浮子又应该全浸没在水中
则可知：浮子下面的绳子是拉紧的,浮子有部分浸入水中
2F浮/S2+P水=P'
即：2ρ水gS1(h-2)/S2+ρ水gh=P'
则：水箱中水的深度是:
h=(P'+4ρ水gS1/S2)/(2ρ水gS1/S2+ρ水g)
=[3.1*10^4+4*1.0*10^3*10*10*10^-4/(2*10^-4)/[2*1.0*10^3*10*10*10^-4/(2*10^-4)+1.0*10^3*10]
=2.1m

如图所示为一水箱自动进水装置,其中杆AB能绕O点在竖直平面内自由转动,OA=2OB,C为进水管阀门,进水管口截面积为2厘如图所示，有一根轻杆AB，可绕O点在竖直平面内自由转动，在AB端各固定一质量为m的小球，OA和OB的长度分别为2a和a，如图所示,有一根轻杆AB,可绕O点,在竖直平面内自由转动,在AB两端各固定一个质量为m的小球,OA和OB的长度分别为2a 如图所示装置，杠杆OB可绕O点在竖直平面内转动，OA：AB=1：2．当在杠杆A点挂一质量为300kg的物体甲时，小明通过如上图1所示杠杆AB可绕O点在竖直平面内转动，OA:OB=2:3,OD:OB=1:1,滑轮重为100N。当在B点施加如图所示，轻质杠杆AB可绕固定点O在竖直平面内自由转动，A端用细绳通过滑轮悬挂着底面积为0.02m 2 的重物G。工人在如图所示,竖直杆OB顶端有一光滑轻质滑轮,重力不计的轻质杆OA可绕O点自由转动,在轻杆的A端固定一个重为mg的小球(可视如图所示,重力不计的杠杆OAB,可绕O点在竖直平面内转动.重力为100N的物体挂在OA的中点处.已知OA=40cm,AB 将一试管管口朝下压入水中,若管内2/3进水,则管内空气压强为( ) 将一端密封的试管管口朝下压入水中,若管内2/3进水,设大气压为p0,则此时管内空气的压强为多少? 如图所示，轻质杠杆AB可绕固定点O在竖直平面内自由转动，A端用细绳通过滑轮悬挂着底面积为0.02m2的重物G．工人在B端（2011•房山区二模）如图所示，轻质杠杆AB可绕固定点O在竖直平面内自由转动，A端用细绳通过滑轮悬挂着底面积为0.02