问题描述:
如图所示,是某型号自动冲刷厕所所用水箱的内部原理图。图中 A 是水箱,壁厚不计。浮筒 B 是一个质量为 m =0.2kg的空心圆柱体,其底面积为 S B =80cm 2 。放水阀门 C 是一个质量可忽略的圆柱体,厚度不计。放水阀门 C 能将排水管口恰好盖严,阀门上固定一根轻绳与浮筒相连,绳的长度为 L =10cm, g =10N/kg, ρ 水 =1.0×10 3 kg/m 3 。当水箱中水的深度为 H =16.5cm时,放水阀门尚未打开,求:(1)此时浮筒 B 所受的浮力大小;(2)此时浮筒 B 受到绳子的拉力大小。
最佳答案:
(1)设浮筒 B 浸入水中的深度为 h ,
h = H - L =16.5cm-10cm=6.5cm (2分)
F 浮 = ρ 水 gS B h =1.0×10 3 kg/m 3 ×10N/kg×80×10 -4 m 2 ×6.5×10 -2 m =5.2N (4分)
(2) F 浮 = G B + F 拉 (6分)
F 拉 = F 浮 - G B ="5.2N-0.2" kg×10N/kg =3.2N (8分)