图为一种设计中的牲畜饮用水自动装置图12是一种牲畜饮水用自动装置的示意图.底盖A甲时顶住水箱的出水孔.一旦饮水槽水位下降,浮子C受到的浮力减小,水就通过出水孔从水箱流入饮水槽.设
来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/06/29 01:37:05
![图为一种设计中的牲畜饮用水自动装置图12是一种牲畜饮水用自动装置的示意图.底盖A甲时顶住水箱的出水孔.一旦饮水槽水位下降,浮子C受到的浮力减小,水就通过出水孔从水箱流入饮水槽.设](/uploads/image/z/6075243-27-3.jpg?t=%E5%9B%BE%E4%B8%BA%E4%B8%80%E7%A7%8D%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E4%B8%AD%E7%9A%84%E7%89%B2%E7%95%9C%E9%A5%AE%E7%94%A8%E6%B0%B4%E8%87%AA%E5%8A%A8%E8%A3%85%E7%BD%AE%E5%9B%BE12%E6%98%AF%E4%B8%80%E7%A7%8D%E7%89%B2%E7%95%9C%E9%A5%AE%E6%B0%B4%E7%94%A8%E8%87%AA%E5%8A%A8%E8%A3%85%E7%BD%AE%E7%9A%84%E7%A4%BA%E6%84%8F%E5%9B%BE.%E5%BA%95%E7%9B%96A%E7%94%B2%E6%97%B6%E9%A1%B6%E4%BD%8F%E6%B0%B4%E7%AE%B1%E7%9A%84%E5%87%BA%E6%B0%B4%E5%AD%94.%E4%B8%80%E6%97%A6%E9%A5%AE%E6%B0%B4%E6%A7%BD%E6%B0%B4%E4%BD%8D%E4%B8%8B%E9%99%8D%2C%E6%B5%AE%E5%AD%90C%E5%8F%97%E5%88%B0%E7%9A%84%E6%B5%AE%E5%8A%9B%E5%87%8F%E5%B0%8F%2C%E6%B0%B4%E5%B0%B1%E9%80%9A%E8%BF%87%E5%87%BA%E6%B0%B4%E5%AD%94%E4%BB%8E%E6%B0%B4%E7%AE%B1%E6%B5%81%E5%85%A5%E9%A5%AE%E6%B0%B4%E6%A7%BD.%E8%AE%BE)
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图为一种设计中的牲畜饮用水自动装置
图12是一种牲畜饮水用自动装置的示意图.底盖A甲时顶住水箱的出水孔.一旦饮水槽水位下降,浮子C受到的浮力减小,水就通过出水孔从水箱流入饮水槽.设计水箱的最高水位为60cm.水箱出水孔横截面积是28 cm2.底盖A及竖杆B的总的总质量是420 g,浮球c的质量是580 g,体积是2dm3,g取10N/g.横杆C的质量可以忽略.通过计算说明,这个自动装置在水箱蓄满水是不能正常工作.
图12是一种牲畜饮水用自动装置的示意图。底盖A甲时顶住水箱的出水孔。一旦饮水槽水位下降,浮子C受到的浮力减小,水就通过出水孔从水箱流入饮水槽。设计水箱的最高水位为60cm,对底部的最大压强为6000pa。水箱出水孔横截面积是28 cm2。底盖A及竖杆B的总的总质量是420 浮球c的质量是580 体积是2dm3,g取10N/g。横杆C的质量可以忽略。通过计算说明,这个自动装置在水箱蓄满水是不能正常工作。
图为一种设计中的牲畜饮用水自动装置图12是一种牲畜饮水用自动装置的示意图.底盖A甲时顶住水箱的出水孔.一旦饮水槽水位下降,浮子C受到的浮力减小,水就通过出水孔从水箱流入饮水槽.设
四、(13 分)参考解答
(1)此装置应用了压强、浮力、连通器、力的平衡等物理知识.…………………………(2分)
(2)以ABC为一整体进行受力分析:
ABC整体受到重力、水箱及其中的水向下的饭力和向上的浮力………………………………(1分)
当浮球受到的向上的浮力大于底盖A、竖杆B和浮球C受到的重力及水箱中的水对底盖A向下的压力的合力时,底盖A会顶住水箱的出水孔.不再有水从水箱流入饮水池…………………………(1分)
底盖A、竖杆B和浮球C受到的重力G=mg=(600×10-3kg+400×10-3kg)×10N/kg=10N……(1分)
水箱中蓄满水时,由公式p=ρgh及p=F/S得:
水箱中的水对底盖A向下的压力
F=ρghS=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m×30×10-4m2=18N……………………………………(1分)
由阿基米德原理,可得浮球受到的最大浮力
F浮m=ρ水gV排m=1.0×103kg/m3×10N/kg×2×10-3m3=20N ……………………………………(1分)
因为在水箱中蓄满水时,浮球受到的最大浮力(20N )小于底盖A、竖杆B和浮球C受到的重力及水箱中的水对底盖A向下的压力的合力(10N + l SN = 28N ) ,所以.这个自动装置在水箱蓄满水时不能王常工作.………………………………………………………………………………………………( 2 分)
(3)第一种情况:从上述计算过程可以看出,该自动装置能正常工作的条件是要保证浮球受到的向 上的浮力不小于底盖A、竖杆B和浮球C受到的重力及水箱中的水对底盖A向下的压力的合力,因此浮球受到的重力(质量);浮球的体积;底盖A和竖杆B受到的重力;出水孔横截面积的大小等都是影响此自动装置能否正常工作的因素.(其他说法正确的同样得分.解个因素 l 分,最般多 4 分)
第二种情况:要使这个自动装置在水箱蓄满水时仍能正常工作,可以采取的改进措施有:① 适当减小出水孔的横截面积; ② 适当降低水箱蓄满水时的水位高度; ③ 保持浮球质量不变的情况下,适当增大浮球的体积; ④ 在保持浮球体积不变的情况下,适当减小浮球的质量.