如图是某公共厕所的自动冲水装置．浮筒A是边长为20cm的正方体.受装置限制只能竖直上下浮动．盖片B的质量为1kg.表面积为80cm2.厚度不计．连接AB的是长为30cm.体积和质量都不计的硬杆．当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时.盖片B被拉开．盖片B被拉开前瞬间.B受到水对其向下的压力为40N.盖片B被拉� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

9．

如图是某公共厕所的自动冲水装置．浮筒A是边长为20cm的正方体，受装置限制只能竖直上下浮动．盖片B的质量为1kg，表面积为80cm²，厚度不计．连接AB的是长为30cm，体积和质量都不计的硬杆．当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B被拉开．盖片B被拉开前瞬间，B受到水对其向下的压力为40N，盖片B被拉开后水通过排水管流出冲洗厕所，排水时水对盖片B的压力便可忽略不计．排水速度大于进水速度，致使排水时水位会不断下降，当水下降到某一位置时，盖片B能自动关上．g取10N/kg．则以下说法中正确的是（　　）

	A．	浮筒A的质量为3kg
	B．	水箱的水刚好浸没浮筒A时，A受到的浮力大小为8N
	C．	盖片B被拉开前瞬间，其受到的水的压强为5×10⁴Pa
	D．	当箱中的水达到35cm深时，盖片B恰好能自动关上

分析（1）水箱的水刚好浸没浮筒A时，A排开水的体积等于A的体积，利用阿基米德原理求A受到的浮力大小；
（2）当盖片B被拉开前瞬间，知道B受到水对其向下的压力F_压，而此时AB总重加上压力等于A受到的浮力，据此求A的质量；
（3）当盖片B被拉开前瞬间，知道B受到水对其向下的压力和受力面积，利用压强公式求受到水的压强；
（4）设浮筒A浸入水中的深度为h时，盖片自动盖住管口，此时A受到的浮力F_A浮1=ρ_水gV_A排，据此求深度h，加上AB线长度可得水深．

解答解：
（1）水箱的水刚好浸没浮筒A时，A受到的浮力大小：
F_A浮=ρ_水gV_排A=ρ_水gV_A=1.0×10³kg/m³×10N/kg×（0.2m）³=80N，故B错；
（2）当盖片B被拉开前瞬间，B受到水对其向下的压力F_压=40N，
以A和B的整体为研究对象，A和B总重加上压力等于A受到的浮力，
此时G_总+F_压=F_浮A，即（m_A+1kg）×10N/kg+40N=80N，
解得：m_A=3kg；故A正确；
（3）当盖片B被拉开前瞬间，B受到水对其向下的压力F_压=40N，S=80cm²=0.008m²，
盖片B受到水的压强：p=$\frac{{F}_{压}}{S}$=$\frac{40N}{0.008{m}^{2}}$=5000Pa，故C错；
（4）设浮筒A浸入水中的深度为h时，盖片自动盖住管口，
则此时A受到的浮力为：F_A浮1=ρ_水gV_A排=ρ_水gh×（0.2m）²，
根据题意有：F_A浮1=m_Ag+m_Bg，
即：1.0×10³kg/m³×10N/kg×h×（0.2m）²=（3kg+1kg）×10N/kg，
解得：h=0.1m=10cm，
盖片B恰好能自动关上时水的深度：30cm+10cm=40cm，故D错．
故选A．

点评本题为力学综合题，考查了压强、质量、浮力的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对物体受力的分析和水箱中水的深度的计算．

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A．

先汽化后液化

B．

先液化后汽化

C．

先液化后升华

D．

先升华后液化

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A．