如圖所示為某學(xué)校廁所內(nèi)自動沖水裝置簡化的原理圖，這種裝置能定時為便池沖水。注水口通過閥門控制可保持細(xì)小水流不停地向水箱內(nèi)注水。活塞下方有支撐銷（體積不計）支撐，隨著水位的升高，當(dāng)活塞被頂起時水由沖水口快速流出，當(dāng)兩側(cè)液面相平時，活塞落下，沖水結(jié)束；杠桿AB處在水平位置，O為支點，OA：OB=1：2，A端通過豎直頂桿AC與活塞相連連接配重M的細(xì)繩通過定滑輪豎直作用在B端。已知活塞的橫截面積S1=10cm2，右側(cè)蓄水箱的橫截面積為S2=0.12m2，注水速度為20cm3/s,配重M的質(zhì)量m=0.5kg,密度ρ物=2.0×103kg/m3，不計桿AB、頂桿AC、繩及活塞的重力，不計摩擦，不考慮沖水所用的時間，ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg,設(shè)活塞剛被頂起時，杠桿水平，兩側(cè)水面高度差為h,求：
（1）配重M所受浮力F浮；
（2）兩側(cè)水面高度差h；
（3）前后兩次沖水的時間間隔；
（4）若將配重M更換成相同材料體積較小的物體，裝置的其它部分不變，則前后兩次沖水的時間間隔怎樣變化？此方法能否起到節(jié)水的作用？
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：595引用：4難度：0.2
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1．在輕質(zhì)杠桿AB的A端懸掛一個質(zhì)量為2kg的空桶，AO：OB=2：1。將質(zhì)量分布均勻，重為240N的正方體工件M通過細(xì)線與B端相連，如圖所示。此時杠桿在水平位置平衡，且M對地面的壓強(qiáng)為5000Pa,不計摩擦，求：
（1）此時細(xì)線對M的拉力；
（2）工件M的密度；
（3）若將M沿豎直方向截去部分，并將截取的部分放入空桶中，使M對地面的壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉淼奈宸种?，求截去部分的質(zhì)量。發(fā)布：2024/9/5 3:0:9組卷：174引用：3難度：0.5 -
2．如圖甲所示，MN是以O(shè)為支點的輕質(zhì)杠桿，OM：ON=4：1，物體A是棱長為10cm的實心均勻正方體，將A自由放置在底面積為200cm2的薄壁柱形容器中，在A的正上方是一個質(zhì)量為1kg、底面積為60cm2、高為10cm的長方體B，用輕質(zhì)細(xì)桿分別將B和C豎直連接在杠桿M、N兩端，且杠桿在水平位置平衡，C是重為100N，邊長為10cm的實心均勻正方體?，F(xiàn)向容器中注水，物體A所受的浮力F與水的深度h的變化關(guān)系如圖乙所示。求：
（1）A的質(zhì)量；
（2）未向容器中注水時，C對水平地面的壓強(qiáng)；
（3）當(dāng)C對地面的壓強(qiáng)為8800Pa時，向容器中一共注入水的質(zhì)量。
發(fā)布：2024/8/18 1:0:1組卷：508引用：3難度：0.2 -
3．如圖是利用電子秤監(jiān)控水庫水位的模擬裝置，由細(xì)長的長方體A和長方體B、滑輪組、輕質(zhì)杠桿CD、電子秤及裝水的柱形容器等組成。杠桿始終在水平位置平衡。已知OC：OD=2：5，A的下表面看做是水位為0，A的底面積為0.03m2，高為0.8m,重為600N；長方體B直接放在電子秤上時對電子秤的壓強(qiáng)為104Pa.不計繩重與摩擦（ρ水=1.0×103kg/m3，g取10N/kg）。求：
（1）當(dāng)水位由0上升到A剛浸沒時，容器底部的壓強(qiáng)增加多少？
（2）當(dāng)長方體A浸在水中深度為0.3m時，受到的浮力為多大？
（3）當(dāng)水位由0上升到水位為0.3m時，杠桿C端的拉力之比為7：6，B對電子秤的壓強(qiáng)變化了1200Pa,則水位上漲過程中，電子秤所受到的最大壓力？發(fā)布：2024/8/10 5:0:1組卷：407引用：3難度：0.1
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