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某工厂设计了一个蓄水池,如图所示,水源A罐的液面高度h1=3m,且保持不变.罐底有一个小出水口,面积为S1,S1=0.1

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/04/27 14:10:08
某工厂设计了一个蓄水池,如图所示,水源A罐的液面高度h1=3m,且保持不变.罐底有一个小出水口,面积为S1,S1=0.1m2.孔下通过一个截面积为S2活塞与杠杆BC相连,S2=0.24m2.杠杆可绕B端上下转动,另一端有一个中空的圆柱体浮子,横截面积为S3,S3=0.8m2,BO是杠杆总长
1
3
设浮子原来重力为G,杠杆长为l.浮子减重后,重为G′,由倾斜变为水平,如图所示,杠杆C端上升高度为EC=h3-h2=0.3m,活塞上升的高度△h即为OD的长度.
    
根据数学知识,三角形BDO相似于三角形BEC,
所以:
DO
EC=
BO
BC=
BD
BE
因为BO是杠杆总长
1
3,
所以:
DO
EC=
BO
BC=
BD
BE=
1
3,
因为EC=0.3m,所以OD=0.1m,即活塞上升高度DO段长为△h=0.1m.        
(2)活塞减重前,杠杆平衡时,支点为B,
以浮子为研究对象,C端受到的合力为F-G=(S3h3ρg-G),该力的力臂BE,
O点受到的力为FgS2(h1+△h),该力的力臂设为BD,
根据杠杆平衡条件可得:(F-G)BE=FBD,即:
(S3h3ρg-G)BE=ρgS2(h1+△h)BD,
BD
BE=
1
3,
即:3(S3h3ρg-G)=ρgS2(h1+△h),
代入数据得:3(0.8m2×1m×103kg/m3×10N/kg-G)=103kg/m3×10N/kg×0.24m2(3m+0.1m),
解得:G=5520N.
浮子减重后,杠杆平衡时,以杠杆为研究对象,进行受力分析:

C端受到的合力为
F′-G′=S3h2ρg-G′,此力的力臂为BC,
O点受到的力为F´gS1h1,此力的力臂为BO.
根据杠杆平衡有:(S3h2ρg-G′)BC=ρgS1h1 BO,
即为:3〔S3h2ρg-G′〕=ρgS1h1
代入数据得:3(0.8m2×0.7m×103kg/m3×10N/kg-G′)=103kg/m3×10N/kg×0.1m2×3m.
解得:G′=4600N.
减去的浮子的重力:△G=G-G′=5520N-46OON=920N,
减去的浮子的质量:△m=
△G
g=
920N
10N/kg=92kg.
答:(1)活塞应上升的高度是0.1m;
(2)浮子应减去质量m′是92kg.
某工厂设计了一个蓄水池,如图所示,水源A罐的液面高度h1=3m,且保持不变.罐底有一个小出水口,面积为S1,S1=0.1 某工厂设计了一个蓄水池,水源a罐液面高度为h1保持不变.瓶底有一个小出水口,面积为s1.孔下通过一个截面积为s2的活塞与 要是能解的出来,某工厂设计了一个蓄水池(如图5所示),水源A罐的夜面高度h1保持不变.罐底有一个小出水口,面积为S1.孔 某饲养场做了一个牲畜饮水用自动装置(如图所示),罐底有一个小出水口,孔下通过一个活塞面积为S1为0.001m2与杠杆BC 如图所示的电路,R2=3欧,电源电压为9V且保持不变.当S1、S2断开时,电流表的示数为0.6A;当S1、S2闭合时,电 如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器最大值为R1=40Ω,小灯泡的电阻为10Ω且保持不变.当S1、S2 均闭 如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器最大阻值为R1=20Ω,小灯泡的电阻为10Ω且保持不变.当S1、S2均闭合且滑片P 如图所示,电源电压为12V,且保持不变,当只闭合开关S1时,电流表A的示数是1A,开关S1、S2同时闭合时,电流 如图所示,电源电压为12V,且保持不变,当只闭合开关S1时,电流表A的示数是1A,开关S1、S2同时闭合时 如图所示,电源电压为12V,且保持不变,当只闭合开关S1时,电流表A的示数是1A,开关S1、S2同时闭合时. 如图所示,实线为某质点作平抛运动轨迹的一部分,测得AB,BC间的水平距离为△s1=△s2=0.4m,高度差△h1=0.2 如图所示,电源电压保持不变,R1:R2:=1:2.只闭合S1时,电流表的示数为0.6A,R1消耗的功率为P1