有一种厕所的坐便器在冲水之后由自来水自动上水，当水箱内的水达到一定深度时，水上的浮标带动杠杆通过活塞压住进水口，停止上水，此时进水口水对活塞的压强为105Pa，如图所示。A为浮标的球心，O为支点。O、A两点之间的水平距离L1=20cm，O、B两点之间的水平距离L2=5cm，活塞的横截面积为2×10-4m2，不考虑活塞、杠杆AB、浮标的重力及摩擦时。（g=10N/kg）
⑴请写出该装置涉及到的两条物理知识：
①__________________________________；
②________________________________．
⑵进水口到水塔水面的距离是多少米？
⑶活塞受到水的压力是多少牛？
⑷为堵住进水口，浮标受到的最小浮力和它排开水的最小体积各应多大？
解析：
（1）①杠杆的原理；②液体压强的计算公式
（2）根据液体压强的公式：P=ρgh得
h=P/(ρg)=105Pa/(1.0×103kg/m3×10N/kg)
=10m
(3)活塞受到水的压力：
F=PS=105Pa×2×10-4m2
=20N
(4)能将进水口堵住，杠杆对活塞的压力至少要等于水对活塞的压力。故杠杆的阻力
F2=F=20N
杠杆的动力是等于浮标受到水的浮力。设此排开水的体积为V排。则杠杆的动力：
F2=ρ水gV排
根据杠杆的平衡条件得：F1L1=F2L2 即
ρ水gV排×5cm=20N×20cm（注：二个力臂单位相同即可）
1.0×103kg/m3×10N/kg× V排×5cm=20N×20cm
解得：
V排=5×10-4m3=5×10-4×106 cm3=500cm3
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