Question

如圖為冷水自控裝置，小水箱與鍋爐相連，當(dāng)杠桿呈水平狀態(tài)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(zhì)量，g取10N/kg）

Answer 1

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(jù)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(jù)壓強的計算公式P=

F

S

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×

1

3

×600×10^-6m³=2N；
根據(jù)杠桿平衡條件得：F_D=

FC?OC

OD

=

2N×20cm

1cm

=40N；
∵F_B=F_D；
∴P_水=P_B=

FB

S

=

40N

1×10-4m2

=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(yīng)用情況和壓強公式靈活應(yīng)用，本類型題要求牢固掌握杠桿和壓強知識．