Question

如圖為冷水自控裝置，小水箱與鍋爐相連，當杠桿呈水平狀態時，浮球三分之二體積露在水面上，塞子B剛好頂住自來水進口．測得浮球體積600厘米³，OC=20厘米，OD=1厘米，水管橫截面積為1厘米²，由此算出自來水壓強多大？（不計杠桿、連桿、塞子、浮球質量，g取10N/kg）

Answer 1

【答案】分析：已知浮球的體積和露出水面的體積，可求浸入水中的體積；根據公式F_浮=ρ_水gV_排可求浮球受到的浮力；
已知動力、動力臂和阻力臂，利用杠桿平衡的條件的條件求出阻力；由于杠桿D點受到的阻力與水對塞子B的作用力相等，再根據壓強的計算公式P=求出壓強的大小．
解答：解：浮球受到的浮力F_浮=F_C=ρ_水gV_排=1000kg/m³×10N/kg××600×10^-6m³=2N；
根據杠桿平衡條件得：F_D===40N；
∵F_B=F_D；
∴P_水=P_B===4×10⁵Pa；
答：自來水對塞子B的壓強為4×10⁵Pa．
點評：本題綜合考查杠桿平衡條件的應用情況和壓強公式靈活應用，本類型題要求牢固掌握杠桿和壓強知識．