题目内容
某工厂设计了一个蓄水池(如图所示),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。孔下通过一个截面积为S2活塞与杠杆BC相连。杠杆可绕B端上下转动,另一端有一个中空的圆柱形浮子,横截面积为S3,BO是杠杆总长的
。原设计打算当杠杆水平时,浮子浸入水深为h2,活塞恰好能赌住出水口,但在使用时发现,活塞离出水口尚有极小一段距离时,浮子便不再上浮,此时浮子没入水深为h3。为了使活塞自动堵住出水口,只得将浮子的重量减去G′。试求浮子应减去重量G′的大小。(活塞及连杆的重量不计,杠杆所受浮力不计。)
答案:设浮子原重为G,杠杆长为l。浮子减重G′后,由倾斜变为水平。
上升高度为h3-h2, 活塞上升Δh=
。
活塞减重前,杠杆平衡时(S3 h3ρ水g-G)l=
ρ水gS2(h1+Δh)……………(1)
浮子减重后[S3h2ρ水g-(G-G')]l=
ρ水gS1h1……………(2)
解上面的联立方程,可得 G′=
ρ水g[S1h1+3S3(h3-h2)-S2(h1+
)]
近年来,我国汽车工业发展迅猛,各种新型汽车不断投放市场。它们均使用汽油做燃料并符合国际排放标准。如图(甲)所示为某新型汽车自动测定油箱内油面高度的电路原理图,其中电源电压恒为6V,R0为定值电阻,A为油量指示表(实质是一只量程为0~0.6 A的电流表), Rx为压敏电阻(其电阻值随电阻表面受到的液体压强增大而减小)。关于压敏电阻Rx的阻值与所受液体压强的对应关系如下表所示:ρ汽油=0.71×103 kg/m3
| Rx所受液体压强值/Pa | 0 | 1420 | 2840 | 4260 | 5680 |
| Rx对应的电阻/Ω | 45 | 27 | 15 | 5 | 2.5 |
油箱是圆柱形容器,底面积为0.15m2,油箱内汽油高度达到60 cm时油箱即装满,油箱装满时,油量指示表的示数如图(乙)所示。
⑴当油箱内汽油用空时,油量指示表的指针指向某一位置,求此位置所对应的电流值。
⑵为测试该汽车的油耗,将汽车油箱装满后,沿高速公路行驶300 km路程,油量指示表的指针从“满”处向左逐渐偏转到“E”处,如图(丙)所示,问该汽车每行驶100km消耗汽油多少升?