Question

如圖為冷水自控裝置，小水箱與鍋爐相連，當(dāng)杠桿呈水平狀態(tài)時(shí)，浮球三分之二體積露在水面上，塞子B剛好頂住自來(lái)水進(jìn)口．測(cè)得浮球體積600厘米³，OC=20厘米，OD=1厘米，水管橫截面積為1厘米²，由此算出自來(lái)水壓強(qiáng)多大？（不計(jì)杠桿、連桿、塞子、浮球質(zhì)量，g取10N/kg）

Answer 1

解：浮球受到的浮力F_浮=F_C=ρ_水gV_排=1000kg/m³×10N/kg××600×10^-6m³=2N；
根據(jù)杠桿平衡條件得：F_D===40N；
∵F_B=F_D；
∴P_水=P_B===4×10⁵Pa；
答：自來(lái)水對(duì)塞子B的壓強(qiáng)為4×10⁵Pa．
分析：已知浮球的體積和露出水面的體積，可求浸入水中的體積；根據(jù)公式F_浮=ρ_水gV_排可求浮球受到的浮力；
已知?jiǎng)恿�、�?dòng)力臂和阻力臂，利用杠桿平衡的條件的條件求出阻力；由于杠桿D點(diǎn)受到的阻力與水對(duì)塞子B的作用力相等，再根據(jù)壓強(qiáng)的計(jì)算公式P=求出壓強(qiáng)的大�。�
點(diǎn)評(píng)：本題綜合考查杠桿平衡條件的應(yīng)用情況和壓強(qiáng)公式靈活應(yīng)用，本類(lèi)型題要求牢固掌握杠桿和壓強(qiáng)知識(shí)．