某單位設(shè)計的一種供牲畜飲水的裝置如下圖所示。設(shè)計水箱的水位高度維持60cm不變，水箱底部出水口的橫截面積為20cm2。底蓋A、細桿B和浮球C的總質(zhì)量為1kg，浮球C的體積為2dm3。設(shè)計要求：底蓋A平時頂住水箱底部出水口，一旦飲水槽的水位下降，底蓋A就下落，水立即通過出水口流入飲水槽。實現(xiàn)自動補水。
（1）通過計算說明，給出的數(shù)據(jù)能否達到設(shè)計要求？如果能，分析說明浮球C的體積對裝置的影響；
（2）如果不能，請?zhí)峁└倪M的方法和符合設(shè)計要求的數(shù)據(jù)。（g=10N/kg）
解：
（1）水對底蓋A的壓力 F1=PS=ρghs=1×103kg/m3×10N/kg×0.6m×20×10-4m2=12N，浮球受浮力F浮=ρgV=1kg/dm3×10N/kg×2dm3=20N。底蓋、細桿和浮球總重G=mg=1kg×10N/kg=10N。因為F1>F浮-G，所以裝置不能達到設(shè)計要求。
（2）只需改水箱的水位維持高度為h'=h=50cm。
練習(xí)冊系列答案
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科目：初中物理 來源： 題型：

（2009?大興區(qū)二模）某實驗小組的同學(xué)設(shè)計了一種供牲畜飲水的裝置如圖所示．設(shè)計要求：底蓋A平時頂住水箱底部出水口，一旦飲水槽的水位下降，底蓋就下落，水立即通過出水口流入飲水槽，實現(xiàn)自動補水，飲水槽水位最高時浮球C恰好浸沒．水箱的水位高度維持60cm不變，水箱底部出水口的橫截面積為20cm2．底蓋、細桿和浮球的總質(zhì)量為1kg，浮球的體積為2dm3．（g取10N/kg）求：
（1）浮球C受到的最大浮力
（2）計算說明，題中給出的數(shù)據(jù)能否達到設(shè)計要求．
（3）計算說明，如何改變浮球的體積或改變水箱中水的高度，來達到設(shè)計要求．

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（1）水箱中的水對底蓋A產(chǎn)生的壓強是多少？
（2）浮球C受到的最大浮力是多少？
（3）通過計算說明，給出的數(shù)據(jù)能否達到設(shè)計要求？如果不能，請通過計算提供改進的方法和符合設(shè)計要求的數(shù)據(jù)．

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科目：初中物理 來源： 題型：解答題

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（1）浮球C受到的最大浮力
（2）計算說明，題中給出的數(shù)據(jù)能否達到設(shè)計要求．
（3）計算說明，如何改變浮球的體積或改變水箱中水的高度，來達到設(shè)計要求．

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（1）水箱中的水對底蓋A產(chǎn)生的壓強是多少？
（2）浮球C受到的最大浮力是多少？
（3）通過計算說明，給出的數(shù)據(jù)能否達到設(shè)計要求？如果不能，請通過計算提供改進的方法和符合設(shè)計要求的數(shù)據(jù)．

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