如图为某自动冲水装置的示意图,水箱内有一个圆柱浮筒A,其重为 GA=4N,底面积为 S1=0.02m2,高度为 H=0.16m。一个重力及厚度不计、面积为 S2=0.01m2的圆形盖片B盖住出水口并紧密贴合。A和B用质量不计、长为 l=0.08m的轻质细杆相连。初始时,A的一部分浸入水中,轻杆对A、B没有力的作用。水的密度为 ρ=1.0×103kg/m3,g取 10N/kg。
(1)求A所受浮力的大小 F浮。
(2)求A浸入水的深度 h1。
(3)开始注水后轻杆受力,且杆对A和B的拉力大小相等。当水面升高到某位置时,B刚好被拉起使水箱排水,求此时杆对B的拉力大小F。
(4)水箱开始排水时,进水管停止注水。为增大一次的排水量,有人做如下改进:仅增大B的面积为 S2'=0.012m2。试通过计算说明该方案是否可行?若可行,算出一次的排水量。(水箱底面积 S=0.22m2供选用)
推荐试卷