杠杆浮力综合题攻关
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杠杆与浮力结合计算题杠杆和浮力是物理学中两个重要的概念,它们在不同的情境下都有着重要的作用。
让我们先来了解一下杠杆和浮力的基本概念,然后再结合计算题来深入讨论。
首先,杠杆是一种简单机械,它由一个支点和两个力臂组成。
在杠杆平衡的情况下,支点周围的力矩之和为零。
力矩是力乘以力臂的长度,它描述了力对物体产生的旋转效应。
在杠杆平衡的情况下,可以利用力矩的平衡条件来计算杠杆两端的力的关系。
其次,浮力是物体在液体或气体中受到的向上的支持力。
根据阿基米德原理,浮力的大小等于物体排开液体或气体的体积,方向指向上方。
浮力的大小取决于物体在液体或气体中的体积和密度,以及液体或气体的密度。
现在,让我们来结合一个计算题来深入讨论。
假设有一个长为2米的杠杆,支点处施加一个100牛的力,求另一端受力大小。
同时,在液体中有一个密度为1000千克/立方米的物体,它的体积为0.5立方米,求浮力的大小。
首先我们来计算杠杆的力的关系。
根据力矩的平衡条件,力矩之和为零,即力1乘以力1的力臂长度等于力2乘以力2的力臂长度。
设力2为未知数,则100牛乘以2米等于力2乘以2米,解方程可得力2为100牛,因此另一端受力大小为100牛。
其次,我们来计算浮力的大小。
根据阿基米德原理,浮力的大小等于物体排开液体的体积乘以液体的密度乘以重力加速度。
即浮力=体积密度重力加速度,代入数值可得浮力=0.5立方米1000千克/立方米9.8米/秒^2=4900牛。
因此,通过结合杠杆和浮力的计算题,我们得到了杠杆受力大小和浮力大小的计算结果。
这个例子展示了如何运用杠杆平衡条件和浮力的计算公式来解决物理学中的实际问题。
希望这个回答能够全面地解答你关于杠杆和浮力的结合计算题。
杠杆、浮力一、不定项选择 1.如图8所示,在底面积为200 cm 2的大烧杯中装有适量的水,杠杆DC 可绕支点O 在竖直平面内转动,CO =3DO ,钩码A 的质量为100 g .杠杆DC 在水平位置平衡时,物体B 有51的体积露出水面;当在A 的下方再加挂1个相同的钩码时,物体B 有53的体积露出水面,保持O 点位置不动,调节杠杆DC 仍在水平位置平衡.g 取10 N/kg ,杠杆、细绳的质量可忽略不计,则下列选项正确的是( )图8A .物体B 的密度1.2×103kg/m 3 B .物体B 的体积为750 cm 3C .物体B 浸没在水中受到浮力的大小为7.5 ND .烧杯底部受到水的压强减小了1 500 Pa2.如图7所示,在底面积为50cm 2的大烧杯中装有适量的水,杠杆CD 可绕支点O 在竖直平面内转动,CO =3DO ,钩码A 的质量为100g 。
杠杆CD 在水平位置平衡时,物体B 有51的体积露出水面;当在A 的下方加挂1个相同的钩码时,物体B有53的体积露出水面,杠杆CD 仍在水平位置平衡。
g 取10N/kg ,杠杆、悬挂物体的细绳的质量可忽略不计,则下列选项正确的是A .物体B 的密度1.5×103kg/m 3 B .物体B 的体积为500cm 3C .物体B 浸没在水中受到浮力的大小为75ND .挂两个钩码与挂一个钩码相比,烧杯底部受到水的压强减小了600 Pa3.如图7甲所示,底面积为50cm 2的圆柱形玻璃筒中装有一定量的水,放在水平台面上,底面积为10cm 2的圆柱形物体B 浸没在水中,杠杆CD 可绕支点O 在竖直平面内转动,CO =2DO ,物体A 是质量为100g 的配重。
如图7乙所示,杠杆在水平位置平衡,作用在物体AB 有52的体积露出水面,筒中水的深度比图7甲中水的深度下降了0.4 cm ;此时,物体B 所受的浮力为F 浮,水在物体B 底面处产生的压强为p 。
1、图13是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体B 的示意图。
杠杆CD 可绕支点O 在竖直平面内转动,OC :OD =1:2,物体A 为配重,其质量为200g 。
烧杯的底面积为75cm 2,物体B 的质量是320g ,体积是50cm 3。
当物体B 浸没在水中时,水对杯底的压强为p 1。
当用力拉A ,将物体B 从容器底提出水面一部分以后,杠杆恰好在水平位置平衡,此时,竖直向下拉A 的力为F ,杯中水对容器底的压强为p 2。
若p 1与p 2之差为40Pa 。
则拉力F 是___________N (杠杆的质量、悬挂物体A 和物体B 的细绳的质量均忽略不计)。
2.如图7所示是锅炉的保险阀门。
当阀门C 受到的水蒸汽压力超过其安全值时,阀门就会自动打开。
如果OB=2m ,OA=0.5m ,阀门的底面积S=1cm 2,锅炉内气体的安全压强值P=6×105Pa ,则B 处所挂的G 重为_______N 。
(忽略杆OB重和阀门C 的重力,不计大气压强对阀门C 上表面的作用)3、图23所示,挂在杠杆B 端的铸铁球体积是400cm 3,BO =10cm ,OA =40cm ,在杠杆A 端挂一重为5N 的C 物体,当铸铁球体积的1/4浸入水中,杠杆AB 恰好在水平位置平衡。
求:(1)此时铸铁球作用在杠杆B 端竖直向下的力多大?(2)铸铁球此时受到的浮力多大?(3)计算说明铸铁球是实心的还是空心的。
若是空心的,其空心的体积多大?(ρ铸铁=7.0×103kg/m 3,g =10N/kg )(共5分)4、轻质硬杆AB 长25cm 。
用长短不同的线把边长为10cm 的立方体甲和体积是1dm 3的球乙分别拴在杆的两端。
在距A点10cm 处的O 点支起AB 时,甲静止在桌面上,乙悬空,杆AB 处于水平平衡。
将乙浸没在水中后,杆AB 仍平衡,如图6所示。
下列说法中正确的是(取g =10N/kg )A .杆A 端受力增加了15NB .杆A 端受力减小了10NC .甲对水平桌面的压强增加了1500PaD .甲对水平桌面的压强减小了1500Pa5.如图9所示,质量不计的一块长木板AB 可绕O 点无摩擦转动,且OA =1m ,OB =3m 。
例1. 某同学用100N的水平推力推质量15kg的木箱,使木箱以0.5m/s的速度在水平地面上向右做匀速直线运动,求:(1)地面对木箱摩擦力的大小和方向;(2)10s内推力对木箱所做功和功率分别是多少?分析:公式的含义,是表示功等于力跟物体在力的方向上通过距离的乘积。
当物体只受力没有移动距离、只移动距离没有受力、受到力并同时移动距离但力与距离垂直,力对物体都没有做功。
由此可知,题目中木箱受到的重力没有做功。
其质量15kg是一个多余的干扰因素,完全不用考虑。
解答:(1)根据题意可知,木箱在水平方向上只受推力和摩擦力的作用而做匀速直线运动,由二力平衡的条件知,地面对木箱的摩擦力与水平推力F大小相等,方向相反。
所以有,摩擦力的方向为水平向左。
(2)10s内木箱移动的距离为:所以10s内推力对木箱做的功为:所以推力对木箱做功的功率为:二、做功与机械效率问题例2. 一个工人用类似图1所示的滑轮组提起货物,货物重,所用的拉力F为800N,货物提升的高度h为3m,求:(1)该工人做的有用功是多少?(2)拉力做的总功是多少?(3)滑轮组的机械效率是多少?分析:正确判断有用功、额外功、总功,是解机械效率有关问题的关键,解题时可以用机械做功的目的来分析,凡是用机械来升高物体的,使物体升高所做的功为有用功,且,凡是动力做的功就是总功,且;而用来克服摩擦和机械自身重力所做的功为额外功,即。
解答:(1)因为有用功就是对重物做的功,所以(2)由于重物G是由4段绳子承担,当重物升高h时,绳子末端移动的距离,则(3)考虑到摩擦、滑轮和绳子的重量等因素,滑轮组的机械效率三、功、功率与机械效率问题例3. 用如图2所示滑轮组,将480N的物体以的速度匀速提起,绳子自由端的拉力为200N(不计摩擦和绳重)。
求:(1)滑轮组的机械效率;(2)拉力的功率;(3)若用滑轮组将重600N的物体匀速提升2m时,拉力做的功。
分析:本题意在考查学生能正确运用功、功率和机械效率公式解答简单机械的问题。
2020年中考物理浮力计算题专题训练题591.如图所示,杠杆AD放在钢制水平凹槽BC中,杠杆AD能以B点或C点为支点在竖直平面内转动,BC=0.2m.细绳的一端系在杠杆的A端,另一端绕过动滑轮固定在天花板上,物体E挂在动滑轮的挂钩上。
浸没在水中的物体H通过细绳挂在杠杆的D端,与杠杆D端固定连接的水平圆盘的上表面受到的压力为F.已知60N≤F≤200N,动滑轮的质量m0=1kg,物体H的密度ρ=2×103kg/m3,AD=0.8m,CD=0.2m,杠杆、圆盘、细绳的质量及摩擦均忽略不计,g取10N/kg.为使杠杆AD 保持水平平衡,求:(1)物体E的最小质量m;(2)物体H的最小体积V。
2.为寻找失联的MH370航班,启用了“蓝鳍金枪鱼﹣21”(简称“金枪鱼”)自主水下航行器进行深海搜寻.其外形与潜艇相似(如图甲所示),相关标准参数为:体积1m3、质量750kg,最大潜水深度4500m,最大航速7.4km/h(不考虑海水密度变化,密度ρ取1.0×103kg/m3,g取10N/kg).(1)假设“金枪鱼”上有面积为20cm2的探测窗口,当它由海水中2000m处下潜至最大潜水深度处,问该探测窗口承受海水的压力增加了多少?(2)“金枪鱼”搜寻任务完成后,变为自重时恰能静止漂浮在海面上,此时露出海面体积为多大?(3)若上述漂浮在海面的“金枪鱼”,由起重装置将其匀速竖直吊离海面.起重装置拉力的功率随时间变化的图象如图乙所示,图中P3=3P1.求t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力(不考虑水的阻力).3.如图所示,将一个重为20N的物块用弹簧测力计挂着浸没在装满水的溢水杯中,物块静止后,从杯中溢出的水的质量为0.5kg,求:(ρ水=1.0×103kg/m3)(1)弹簧测力计的示数。
(2)物体的密度。
4.某兴趣小组利用同一物体“探究浮力大小等于什么”的实验过程如图所示。
(1)物体所受的重力为_______N。
初中物理杠杆、滑轮组、压强、浮力综合计算题(含答案)1、这是一道起重机的综合计算题。
题目要求计算货箱在不同高度时的压强、起重机做功的大小以及为了使起重机不倾倒所需的铁块质量。
在计算过程中,需要运用物理学中的杠杆原理、滑轮组原理、压强和浮力等知识。
2、这是一道关于滑轮组机械效率的计算题。
题目要求计算小明的体重和滑轮组的机械效率,以及在改变滑轮组绕绳方法后所需的力。
在计算过程中,需要运用物理学中的滑轮组原理、机械效率公式和压力平衡原理等知识。
3、这是一道关于杠杆平衡和浮力的综合计算题。
题目要求计算力的大小、合金块的密度以及合金块在水中沉底后的压强。
在计算过程中,需要运用物理学中的杠杆原理、浮力原理、压力平衡原理和密度公式等知识。
4、这是一道关于电动机功率和机械效率的计算题。
题目要求计算滑轮组的机械效率、电动机拉动钢丝绳的功率以及横梁上提起重物时支持力增加的大小。
在计算过程中,需要运用物理学中的机械效率公式、动能定理和力的平衡原理等知识。
5、图25是液压汽车起重机从水中打捞重物的示意图。
起重机通过卷扬机C和钢丝绳将重物提升出水。
被打捞的重物体积为0.5m³。
在打捞前起重机对地面的压强为p1=2.0×10⁷Pa,在物体在水中匀速上升时起重机对地面的压强为p2=2.375×10⁷Pa,物体完全出水后起重机对地面的压强为p3=2.5×10⁷Pa。
假设起重时柱塞沿竖直方向,物体出水前、后柱塞对吊臂的支撑力分别为N1和N2,N1与N2之比为19:24.重物出水后上升的速度为v=0.45m/s。
求:(1)被打捞物体的重力;(2)被打捞的物体浸没在水中上升时,滑轮组AB的机械效率;(3)重物出水后,卷扬机牵引力的功率。
256、某桥梁施工队的工人用如图24所示的滑轮组匀速打捞沉在水中的工件。
已知工件的质量为100kg,工人的质量为70kg。
工件打捞出水面前与工件完全被打捞出水后工人对地面的压力之比为15:2,工件在水中时,滑轮组的机械效率为60%。
杠杆、浮力、压强、滑轮的综合计算题1、P95-17 将一长方体甲竖直放在密度为ρ的某液体中时处于漂浮状态,且有15的体积露出页液面。
另有一轻质杠杆AOB(O为支点),且OA=2OB,现用细线将长方体甲悬挂在杠杆的A端(如图所示),再用另一细线的一段系在杠杆的B端,另一端绕过一轻质滑轮悬挂在天花板上,轻质动滑轮下悬挂一个与甲完全相同的长方体乙并放在水平地面上。
当轻质杠杆A. B两端细线均被拉直且杠杆水平平衡时,长方体甲有14的体积露出页面,已知长方体甲所在容器的内底面受到的液体压强为1000Pa(杠杆质量、动滑轮质量、细线质量及一切摩擦均不计).求:(1)长方体的密度与液体的密度之比;(2)长方体乙对地面的压强为多少?2、P 5-5 如图所示,两个体积、质量均不同的物块A. B分别浮在U型水槽的左、右臂的水面上,m A>m B.将水槽支于O 点,水槽恰好平衡。
若将物块A. B交换位置,则水槽___(选填:左端向下倾斜;仍保持平衡;右端向下倾斜);若将物块B 从水槽右臂取出,叠放到物块A上。
则水槽___(选填:左端向下倾斜;仍保持平衡;右端向下倾斜).3、P24-18某人重70千克,用如图18所示的滑轮组打捞水中的石材,当他用120N的力拉绳子时,未能拉起石材,拉力持续增大,最终物体始终以0.2m/s的速度被拉起,已知动滑轮质量为5千克,石材未出水面时,滑轮组的机械效率为η1石材完全出水面后的机械率为η2,在打捞的过程中,地面对人的最大支持力与最小支持力之比是29:21,ρ水=1.0×103Kg/m3ρ石=2.5×103Kg/m3g取10N/Kg,不计滑轮组内部的摩擦和绳重。
求:(1)当人以120N的力拉绳子时,池底对石材的支持力变化了多少?(2)求:η1:η2(3)当石材完全离开水面后,拉力做功的功率是多少?4、P32 -17 如图所示,长70cm的光滑轻质木板AB可绕支点转动,在离支点右边20cm的B端上方连接动滑轮,作用在绳自由端的拉力F1为4.5N;下方挂一密度为ρ,高20cm的长方形物体M,当物体M浸入水中10cm深处静止时,从装满水的溢水杯中溢出50g的水,此时杠杆水平平衡。
杠杆与浮力结合计算题
杠杆和浮力一起进行计算的问题很常见,通常涉及到平衡条件和力的平衡。
假设有一个长度为L的杠杆,距离左端点的距离为x,杠杆的质量为m,浮力的大小为F。
首先,考虑杠杆的平衡条件。
根据杠杆的平衡条件,左端的合力等于右端的合力。
左端的合力包括左端的质量引起的重力以及浮力,右端的合力只有右端的质量引起的重力。
∑F(left) = ∑F(right)
mleft*g + F = mright*g
其中,mleft是杠杆左端x处的质量,mright是杠杆右端的质量,g是重力加速度。
接下来,考虑浮力的计算。
根据浮力的定义,浮力大小与浸没液体的体积有关。
浮力的大小等于液体的密度乘以液体的体积乘以重力加速度。
F = ρ * V * g
其中,ρ是液体的密度,V是液体的体积。
因此,将浮力的表达式代入杠杆的平衡条件中,得到:
mleft*g + ρ * V * g = mright*g
化简得到:
mleft + ρ * V = mright
这就是杠杆和浮力结合计算的问题的基本方程。
需要注意的是,上述方程是一个方程组,需要根据具体问题的条件来求解。
通常需要已知杠杆的长度、距离左端点的距离、杠杆的质量、液体的密度和体积等参数。
根据已知条件来确定未知量,从而求解出问题的答案。
初中物理杠杆题(杠杆与浮力压强结合)难题杠杆是物理学中常见的一个概念,它在我们日常生活中无处不在。
而当杠杆与浮力压强结合时,就会产生一些有趣的难题。
首先,让我们回顾一下杠杆的基本原理。
杠杆是由一个支点和两个力臂组成的。
支点是杠杆的旋转中心,力臂是力作用点到支点的距离。
基于力的平衡原理,我们可以得出一个有趣的结论:在杠杆上,力的乘积相等。
也就是说,如果一个杠杆在支点处平衡,那么杠杆两边的力乘以它们对支点的距离将会相等。
然后,让我们来探讨一下杠杆与浮力压强的关系。
浮力是物体在液体或气体中受到的向上的力,它的大小与物体的体积有关。
而压强是作用在物体上的力除以物体的面积。
当一个物体浸泡在液体中时,它会受到由浮力引起的向上的压强,这个压强的大小与液体的密度和物体的体积有关。
当杠杆与浮力压强结合时,我们可以考虑这样一个问题:如果我们将一个密度不均匀的物体浸入液体中,在杠杆的平衡点上,两侧的浮力压强是否相等?为了解决这个问题,我们需要先了解一些基本的概念。
首先是物体的浮力,它是由密度不均匀的造成的。
当一个物体浸入液体中时,液体会对物体施加一个向上的浮力,这个浮力的大小与物体在液体中的体积和液体的密度有关。
然后是压强,它是指作用在单位面积上的力。
在杠杆的平衡点上,两边的浮力压强相等。
然后,我们来解答这个问题。
答案是,只有在物体的形状和密度分布均匀的情况下,杠杆两侧的浮力压强才能相等。
如果物体的形状和密度分布不均匀,那么杠杆两侧的浮力压强将不相等,杠杆将会发生旋转,直到达到新的平衡位置。
这个问题的解决思路可以简单归纳为以下几点:首先,判断物体的形状和密度分布是否均匀。
如果是均匀的,那么杠杆两侧的浮力压强将相等。
如果不均匀,那么杠杆将会发生旋转,直到达到新的平衡位置。
其次,通过实验和测量来验证我们的结论。
可以选择一些不均匀的物体,浸入液体中,观察杠杆的运动情况。
最后,总结并归纳出规律,并提出进一步的研究方向和问题。
杠杆浮力综合题攻关练习
1. 如图5所示,杠杆在水平位置处于平衡状态,细绳AC 沿竖直方向并系于正方体上表面的中央。
若上移玻璃杯使小球没入水中,杠杆AB 仍在水平位置平衡。
在杠杆所处的前后两个状态中,正方体对水平地面的压强变化了400Pa 。
已知正方体的边长为
10cm ,小球的体积是2×10-4m 3
,则:AO:OB 为 。
2.小宇自制的训练器械如图9所示,轻杆AB 长1.5m ,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 ,在B 端施加一个大小为 650N 竖直向上的推力时,重物对地面的压力恰好为零;当推力变为450N 时,重
物对地面的压强为5×103P a ;当重物对地面压强为8×103
P a 时,小宇对地面的压力为980N,则(g 取10N/kg ,绳重及摩擦不计)
A .小宇的质量为55kg
B .重物的重力325N
C .当重物对地面压强为1.2×104
P a 时,小宇对地面的压力为820N D .轻杆OA 与OB 之比为3:2
3.如图7甲所示,底面积为50cm 2
的圆柱形玻璃筒中装有一定量的水,放在水平台面
上,底面积为10cm 2
的圆柱形物体B 浸没在水中,杠杆CD 可绕支点O 在竖直平面内转动,CO =2DO ,物体A 是质量为100g 的配重。
如图7乙所示,杠杆在水平位置平衡,作用在物体A 上的竖直向下的拉力F 为0.6 N ,物体B 有2/5的体积露出水面,筒中水的深度比图7甲中水的深度下降了0.4 cm ;此时,物体B 所受的浮力为F 浮,水在物体B 底面处产生的压强为p 。
g 取10N/kg ,杠杆、悬挂物体的细绳的质量均忽略不计,则下列选项正确的是 ( )
A .p 的大小为500 Pa
B .F 浮的大小为0.2N
C .物体B 的密度为7g/cm 3
D .物体B 的体积为100cm 3
图7
甲
乙
4. 图9是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体B 的示意图。
杠杆CD 可绕支点O 在竖
直平面内转动,OC :OD =1:2,物体A 为配重,其质量为200g 。
烧杯的底面积为
75cm 2,物体B 的质量是320g ,体积是40cm 3。
当物体B 浸没在水中时,水对杯底的压强为p 1。
当用力拉A ,将物体B 从容器底提出水面一部分以后,杠杆恰好在水平位置平衡,此时,竖直向下拉A 的力为F ,杯中水对容器底的压强为p 2。
若p 1与p 2之差为40Pa 。
则拉力F 是___________N (g 取10N/kg ,杠杆的质量、悬挂物体A 和物体B 的细绳的质量均忽略不计
5.将高为10cm 的圆柱体甲放在水平地面上,细绳的一端系于圆柱体甲上表面的中央,另一端竖直拉着杠杆的A 端。
当把质量为800g 的圆柱体乙悬挂在杠杆的B 端并处于圆柱形容器M 中时,杠杆在水平位置平衡,如图8所示,此时圆柱体甲对水平地面的压强为3200Pa 。
把质量为900g 的水注入容器M 中,水未溢出,水静止后,水对容器M 底面的压强为2500Pa ,圆柱体甲对水平地面的压强为5000Pa 。
已知:AO :OB =2:3,
容器M 的底面积为60cm 2
,不计杠杆的质量,g 取10N/kg ,则圆柱体甲的密度
为 kg/m 3。
6.如图7所示,质量为2kg 的小铁块静止于水平导轨AB 的A 端(形状及尺寸在图中标出),导轨AB 及支架只可以绕着过D 点的转动轴在图中竖直平面内转动。
现用一个沿导轨的拉力F 通过细线拉铁块,假定铁块起动后立即以0.1m/s 的速度沿导轨匀速运动,此时拉力F 为10N 。
(导轨及支架ABCD 的质量忽略不计,g =10N/kg )。
则从铁块运动时起,导轨及支架能保持静止的最长时间是
A .7s
B .3s
C .11s
D .6s
7.水的沸点与水面上方气体的压强有关,气体压强越大水的沸点越高。
下表给出了水面上方气体压强与沸点的对应关系。
技术员小陈利用这一关系,设计了如图所示的锅炉 水温控制装置,图1中OC 为一可绕O 点旋转的横杆(质量不计),在横杆上的B
点下方连接着阀门S ,阀门的底面积为3cm 2
,OB 长度为20 cm ,横杆上A 点挂着重物G ,OA 长度为60 cm 。
对水加热时,随着水温升高,水面上方气体压强增大。
当压强增大到一定值时,阀门S 被顶开,使锅炉内气体压强减小,水开始沸腾。
当重物G 挂在不同位置时,锅炉内水面上方气体压强可达到的最大值不同,从而控制锅炉水的最
图8
图7 m
(1)当锅炉内水的温度到120℃沸腾时,锅炉内气体的压强是多少?
(2)当大气压强为1.0×105
Pa 时,将G 挂在A 位置,锅炉内水沸腾时的温度为
120℃,求此时阀门底部受到的气体压力和上部受到的大气压力的差值是多少?(计算时可认为阀门上、下底面积相等)
(3)当大气压强为1.0×105
Pa 时,要使锅炉内水的温度达到110℃时沸腾,应将G 挂
在离O 点多远处?
8.图4是小明设计的一个用水槽来储存二次用水的冲厕装置。
带有浮球的横杆AB (B 为浮球的中心)能绕O 点转动,倒“T ”型阀门C 底部为不计厚度的橡胶片,上部为
不 计粗细的直杆。
进水口的横截面积为4厘米2,浮球的体积是100厘米3
,OB 是OA 长度的6倍。
AB 杆左端压在阀门C 上,阀门C 堵住进水口时,AB 杆水平,浮球顶部与溢水口相平。
不考虑阀门C 、横杆AB 及浮球受到的重力。
(g 取10牛/千克)求: (1)浮球浸没时,浮球受到的浮力多大?A 端受力多大?
(2)为了防止水从溢水口溢出,水槽中的水面与溢水口的高度差不能超过多少?
O B A S G
气体 水
图1
C
9.某工厂设计了一个蓄水池,如图25所示,水源A 罐的液面高度h 1=3m ,且保持不变。
罐底有一个小出水口,面积为S 1,S 1=0.1m 2
.孔下通过一个截面积为S 2活塞与杠杆BC
相连, S 2=0.24m 2。
杠杆可绕B 端上下转动,另一端有一个中空的圆柱体浮子,横截面积为S 3,S 3=0.8m 2
,BO 是杠杆总长的
3
1。
原设计打算当杠杆水平时,浮子浸入水深为h 2,h 2=0.7m ,活塞恰好能赌住出水口,但在使用时发现,活塞离出水口尚有一小段距离时,浮子便不再上浮,此时浮子浸入水深为h 3,h 3=1m ,为了使活塞自动堵住出水口,只得将浮子的质量减去一部分,设减去的质量为m ′。
(g 取10N/kg ,杠杆水平
时,认为BO 仍是杠杆总长的
3
1
,活塞及连杆和杠杆的质量均不计,杠杆所受浮力不计,浮子浸入水中体积变化引起的蓄水池液面变化忽略不计。
)试求 (1)活塞应上升的高度是多少; (2)浮子应减去质量m ′ 是多少。