Question

【題目】為了節(jié)約水資源，公廁用的定時(shí)定量沖水裝置主要部件如圖所示。浮筒底面積為S1，且足夠高，表面積為S2的圓形閥門(厚度不計(jì))略大于出水口，浮筒與閥門用細(xì)桿相連(不計(jì)浮筒、閥門、輕桿的重)。通常情況下，水龍頭以滴漏形式向儲水桶供水，當(dāng)儲水罐水位上升到20cm時(shí)，浮筒即將通過輕桿將閥門拉起沖水，即將開始沖水時(shí)，下列說法正確的是

A. 閥門受到豎直向上的浮力、細(xì)桿向上的拉力和水對它向下的壓力

B. 閥門所受水的壓強(qiáng)為2×103Pa

C. 細(xì)桿對閥門的拉力為4N

D. 浮筒浸入水中部分的深度為0.4m

Answer 1

【答案】BC

【解析】

根據(jù)題圖“公廁用的定時(shí)定量沖水裝置”，當(dāng)儲水罐水位上升到20cm時(shí)，浮筒即將通過輕桿將閥門拉起沖水可知，本題考查浮力和液體內(nèi)部壓強(qiáng)的計(jì)算。根據(jù)液體壓強(qiáng)公式和阿基米德原理進(jìn)行計(jì)算，然后逐項(xiàng)分析判斷。

A．根據(jù)浮力產(chǎn)生的原因，浮力等于物體受到的向上和向下的壓力差，由于閥門下方?jīng)]有水，所以閥門不受浮力的作用。閥門受到細(xì)桿向上的拉力和水對它向下的壓力，故A錯(cuò)誤。

B．由題可知，當(dāng)h=20cm時(shí)，閥門所受水的壓強(qiáng)為：，故B正確。

C．閥門剛被拉起時(shí)，因?yàn)椴挥?jì)重力，故閥門在豎直方向只受到細(xì)桿的拉力F和水的壓力而平衡。

拉力，故C正確。

D．閥門剛被拉起時(shí)，因?yàn)椴挥?jì)重力，故浮筒在豎直方向只受到浮力和細(xì)桿的拉力F’=F=4N，由力的平衡得F’=F浮=ρ水gV排可得：，

解得H=0.04m，故D錯(cuò)誤。

故答案為BC。