题目内容
【题目】如图为一水箱自动进水装置。其中杆AB能绕O点在竖直平面转动,OA=2OB,C处为进水管阀门,进水管口截面积为2厘米2,BC为一直杆,A点以一细绳与浮体D相连,浮体D是一个密度为0.4×103千克/米3的圆柱体,截面积为10厘米2,高为0.5米。细绳长为1米。若细绳、杆、阀的重不计,当AB杆水平时正好能堵住进水管,且O点距箱底1米。问;
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(1)若水箱高度h为3米,为防止水从水箱中溢出,进水管中水的压强不能超过多少;
(2)若进水管中水的压强为4.4×104帕,则水箱中水的深度为多少时,进水管停止进水。(取g=10牛/千克)
【答案】(1)6.0×104帕;(2)2.4米。
【解析】(1)受力情况如下:
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由左边两图得:
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由杠杆平衡条件得:
,解得: ![]()
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进水管阀门受到的压力为: ![]()
进水管压强不能超过: ![]()
(2)若进水管中水的压强为4.4×104帕,进水管阀门受到的压力为:
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高水深为h’,由: ![]()
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