图是一种牲畜饮水用自动装置的示意图。水箱底部有一出水孔,底盖A甲时顶住水箱的出水孔.一旦饮水槽水位下降

压强 已结 1 366
裴砚涛
裴砚涛 2021-4-2 10:50

图是一种牲畜饮水用自动装置的示意图。水箱底部有一出水孔,底盖A甲时顶住水箱的出水孔.一旦饮水槽水位下降,浮球C受到的浮力减小,底盖A打开,水就通过出水孔从水箱流入饮水槽。设计水箱的最高水位为60 cm.水箱出水孔横截面积是30 cm2。底盖A及竖杆B的总质量是400 g,浮球c的质量是600 g,体积是2dm3,g取10N/g。

 (11写出此装置应用到的物理知识(至少说出 2条);

 (2)通过计算说明,这个自动装置在水箱蓄满水时是否能正常工作:

 (3)若能正常工作,请分析说明影响此自动装置能否正常工作的因素:若不能正常工作,请提出使该自动装置正常工作的改进方案。


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1条回答
  •  白富梁
    白富梁 (最佳回答者)
    2021-4-12 10:44

    解析:

    (1)1.连通器的原理;2.浮力(液体的压强、二力平衡等)。

    (2)当水箱装满水时,箱底的水的深度为60c,对A的压强和压力分别为:

    P=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×60×10-2m

    =6×103Pa

    F=PS=6×103Pa×30×10-4m2=18N

    C球所受浮力最大值为:

    F浮=ρ水gVC=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3

    =20N

    此时C球受到向下力的合力为:

    F+GA+GB+GC=18N+400×10-3kg×10N/kg+600×10-3kg×10N/kg

    =28N>F浮

    即下面装满水后,此时A无法关闭,继续被打开向下放水,故不能正常工作。

    (3)方法较多。例如

    1.降低水箱中的水位;

    2.减小A的面积;

    3.减小A、B、C某个或几个质量。


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