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物理必考如图所示是公厕自动冲洗用的水箱示意图.该水箱中有一个圆柱形浮

更新时间:2024-01-19 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

如图所示是公厕自动冲洗用的水箱示意图.该水箱中有一个圆柱形浮筒P,下水管口有一个圆片形盖子A,两者之间用一绳相连,若水箱的深度足够,要让水能自动从管中流出,则yqh物理好资源网(原物理ok网)

A.只要浮筒P的质量很小yqh物理好资源网(原物理ok网)

B.只要浮筒P的浮力足够大yqh物理好资源网(原物理ok网)

C.盖子A必须比浮筒轻yqh物理好资源网(原物理ok网)

D.浮筒P的横截面积必须大于盖子A的面积yqh物理好资源网(原物理ok网)

试题答案

Dyqh物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

浮筒P受力:水的浮力F、重力G1、绳子的拉力T1,F=T1+G1yqh物理好资源网(原物理ok网)

盖子A受力:重力G2、水的压力F、绳子的拉力T2,盖子受到的拉力T2=G2+Fyqh物理好资源网(原物理ok网)

要让水能自动从管中流出,T1≥T2,即:F-G1≥G2+F,据此分析判断.yqh物理好资源网(原物理ok网)

解答:设P浸入液体的深度为h,P的横截面积为S1;液面至A的深度为H,A的横截面积为S2yqh物理好资源网(原物理ok网)

绳子的对A的拉力:yqh物理好资源网(原物理ok网)

T1=F-GP=ρgS1h-G1yqh物理好资源网(原物理ok网)

能拉开A需要的最小力:yqh物理好资源网(原物理ok网)

T2=F+GA=ρgHS2+G2yqh物理好资源网(原物理ok网)

要让水能自动从管中流出,T1≥T2yqh物理好资源网(原物理ok网)

即:ρgS1h-G1≥ρgHS2+G2yqh物理好资源网(原物理ok网)

∴单独由浮筒P的质量很小、浮筒P的浮力足够大、盖子A比浮筒轻不能满足T1≥T2,故ABC都错;yqh物理好资源网(原物理ok网)

∵ρgS1h-G1≥ρgHS2+G2yqh物理好资源网(原物理ok网)

∴ρgS1h>ρgHS2yqh物理好资源网(原物理ok网)

∴S1h>HS2yqh物理好资源网(原物理ok网)

∵h<H,yqh物理好资源网(原物理ok网)

∴S1>S2,故D正确.yqh物理好资源网(原物理ok网)

故选D.yqh物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题关键有二:一是确定水深大小计算液体压强,二是做好P、A两个物体的受力分析.yqh物理好资源网(原物理ok网)

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