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    图是某车站厕所的自动冲水装置，圆柱体浮筒A的底面积为400cm2，高为0.2m，盖片B的面积为60cm2（盖片B的质量，厚度不计）．连接AB是长为0.3m，体积和质量都不计的硬杆．当流进水箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B被撇开，水通过排水管流出冲洗厕所．（已知水的密度为1×103kg/m3，g=10N/kg）
    请解答下列问题：
    （1）当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水对盖片B的压力是多少？
    （2）浮筒A的重力是多少？
    （3）水箱中水多深时盖片B又自动关上？

    【答案】分析：（1）求出当水箱的水刚好浸没浮筒A时水深h的大小，利用液体压强公式求水对盖片B的压强，再利用压强定义式求水对盖片B的压力；
    （2））由于力的作用是相互的，杆对浮筒的拉力等于水对盖片B的压力，当水箱的水刚好浸没浮筒A时，浮筒受到的浮力等于浮筒重加上杆对浮筒的拉力，据此求浮筒A的重力；
    （3）当浮筒受到的浮力等于受到的重力时，盖片B自动关上，据此求出浮筒浸入的深度，进而求出水箱中水的深度．
    解答：解：（1）当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水深：
    h=0.3m+0.2m=0.5m，
    水对盖片B的压强：
    p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5000Pa，
    水对盖片B的压力：
    F=Ps=5000Pa×60×10-4m2=30N；
    （2）∵力的作用是相互的，
    ∴杆对浮筒的拉力等于水对盖片B的压力，
    即：F′=30N，
    当水箱的水刚好浸没浮筒A时，浮筒受到的浮力：
    F全浮=ρ水V全排g=1×103kg/m3×400×10-4m2×0.2m×10N/kg=80N，
    ∵浮筒受到的浮力等于浮筒重加上杆对浮筒的拉力，即F全浮=GA+F′，
    ∴浮筒A的重力：
    GA=F全浮-F′=80N-30N=50N；
    （3）设圆柱体浮筒A浸在水中的深度为h1时，盖片B又自动关上则F浮=GA
    即：ρ水V排g=GA，
    1×103kg/m3×400×10-4m2×h1×10N/kg=50N，
    解得：
    h1=0.125m，
    水箱中水的深度：
    h2=0.125m+0.3m=0.425m．
    答：（1）当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水对盖片B的压力是30N；
    （2）浮筒A的重力是50N；
    （3）水箱中水深为0.425m时盖片B又自动关上．
    点评：本题关键有二：一是计算液体压强关键确定水深大小，二是做好两个临界状态（盖片B被撇开、盖片B又自动关上）的受力分析．
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