Question

圖是一臺飲水機的結構示意圖，控水槽中浮體與閥門固定相連，水桶中水流向控水槽使浮體和閥門上升，控水槽中水位上升到一定程度時，閥門關閉，桶內的水停止向控水槽中流動．已知浮體和閥門的總重力為0.1N．桶中水裝滿時閥門受到水向下的最大壓力是0.45N． 為有效關閉閥門，此飲水機的浮體受到的浮力最小為多大？

Answer 1

分析：浮體和閥門受豎直向下的重力G，豎直向下水的壓力F，豎直向上的浮力F_浮而平衡，由平衡條件可求出浮力．

解答：解：浮體和閥門受豎直向下的重力G，豎直向下水的壓力F，豎直向上的浮力F_浮而平衡，由平衡條件得：
G+F=F_浮，F_浮=G+F=0.1N+0.45N=0.55N，所以浮體受的最小浮力是0.55N．
答：浮體受的最小浮力是0.55N．

點評：對浮體受力分析，由平衡條件求出浮體受到的浮力，要注意水的壓力最大F=0.45N時的浮力為0.55N，這是有效關閉閥門浮力的最小值．