Question

图是一台饮水机的结构示意图，控水槽中浮体与阀门固定相连，水桶中水流向控水槽使浮体和阀门上升，控水槽中水位上升到一定程度时，阀门关闭，桶内的水停止向控水槽中流动．已知浮体和阀门的总重力为0.1N．桶中水装满时阀门受到水向下的最大压力是0.45N． 为有效关闭阀门，此饮水机的浮体受到的浮力最小为多大？

Answer 1

解：浮体和阀门受竖直向下的重力G，竖直向下水的压力F，竖直向上的浮力F_浮而平衡，由平衡条件得：
G+F=F_浮，F_浮=G+F=0.1N+0.45N=0.55N，所以浮体受的最小浮力是0.55N．
答：浮体受的最小浮力是0.55N．
分析：浮体和阀门受竖直向下的重力G，竖直向下水的压力F，竖直向上的浮力F_浮而平衡，由平衡条件可求出浮力．
点评：对浮体受力分析，由平衡条件求出浮体受到的浮力，要注意水的压力最大F=0.45N时的浮力为0.55N，这是有效关闭阀门浮力的最小值．