作业帮初中物理升学指导269浮力难题求解如图为一自动冲水装置,柱形供水箱横截面积为2000平方厘米,箱内有一个底面积是200平方厘米的圆柱形浮筒P（质量不计）,出水管口有一厚度不计,质量为0.5kg,
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/06 00:04:31
初中物理升学指导269浮力难题求解如图为一自动冲水装置,柱形供水箱横截面积为2000平方厘米,箱内有一个底面积是200平方厘米的圆柱形浮筒P（质量不计）,出水管口有一厚度不计,质量为0.5kg,
初中物理升学指导269浮力难题求解
如图为一自动冲水装置,柱形供水箱横截面积为2000平方厘米,箱内有一个底面积是200平方厘米的圆柱形浮筒P（质量不计）,出水管口有一厚度不计,质量为0.5kg,面积为50平方厘米的盖片Q盖住出水口,P,Q用细线相连.如图所示位置,细线刚好被拉直,箱中水面到供水箱底部距离为20cm,若进水口每分钟进水9立方分米,多久水管被打开放水?
初中物理升学指导269浮力难题求解如图为一自动冲水装置,柱形供水箱横截面积为2000平方厘米,箱内有一个底面积是200平方厘米的圆柱形浮筒P（质量不计）,出水管口有一厚度不计,质量为0.5kg,
答案是用时2分钟,计算有点复杂.如下：
要想Q盖板被打开条件就是:浮筒受的浮力=盖板的重力+盖板受到的压力.因为细线刚好被拉直所以原先细线上没有拉力.现在要求的就是水位升高多少可以拉起盖板.根据P=F/S=ρgh
得：F=ρghs
假设水位升高了h所以根据受力平衡公式得：0.02ρgh=ρg（h+0.2）x0.005+0.5g简化后是：0.02ρh=ρ（h+0.2）x0.005+0.5 计算后得：h=0.1米
所以注入的水量是：V=hS-hs=(0.02-0.002)h=0.018立方米=18立方分米 所以用时是2分钟.
设水面高度上升了h厘米时水管被打开
则对Q受力分析：
绳子拉力=Q的重力+水的压力
pgh*S(P)=mg+pg(h+20)*S(Q) (水的密度为p，注意单位就行)
得到h后
时间t=h*(2000-200)/9000
答案是多少
没有图啊！没图没办法作的
2min
思路很简单，就是P要把Q拉起来，现在注入的水的高度应该是每分钟9000/（2000-200）=5厘米
，这里减200是要减去P的底面积
假设X分钟能拉动，
那么Q受的压力= ρghs=ρg* （0.2 + 0.05X）*0.005，
P受的浮力=ρghS = ρghS = ρg* 0.05X * 0.02
Q受压力+重力 = P受浮力，则被拉动了
ρ...
全部展开
思路很简单，就是P要把Q拉起来，现在注入的水的高度应该是每分钟9000/（2000-200）=5厘米
，这里减200是要减去P的底面积
假设X分钟能拉动，
那么Q受的压力= ρghs=ρg* （0.2 + 0.05X）*0.005，
P受的浮力=ρghS = ρghS = ρg* 0.05X * 0.02
Q受压力+重力 = P受浮力，则被拉动了
ρg* （0.2 + 0.05X）*0.005 + 0.5g = ρg* 0.05X * 0.02 （ρ在这里是1.0×10^3kg／m^3）
解得X = 2
答案2分钟
收起