新农村中很多楼房顶上装有如图甲所示的水箱,图乙是这种水箱的结构示意图.其中A、B是由密度为2.5×103kg/m3的材料制成的圆柱体,由于水箱顶部的压力传感开关是一种特殊的“拉线开关”
问题描述:
新农村中很多楼房顶上装有如图甲所示的水箱,图乙是这种水箱的结构示意图.其中A、B是由密度为2.5×103kg/m3的材料制成的圆柱体,由于水箱顶部的压力传感开关是一种特殊的“拉线开关”,其作用是:当它受到竖直向下的拉力等于25N时闭合,电动水泵就开始通过进水口向水箱中注水;当拉力等于15N时断开,电动水泵就停止向水箱中注水.
(1)如果A、B的体积均为500cm3,则A、B的总重力是多少?(g取10N/kg)
(2)通过计算说明正确情况下水箱中的最高水位在什么位置,并在图乙中用水平虚线标出.(压力传感开关下的细绳和A、B间的细绳质量与体积均忽略不计同,g取10N/kg)
(3)为了增加安全性,压力传感开关通常是通过一只电磁继电器控制电动水泵.请用笔画线代替导线,按照题意将图丙中的电路连接完整.
答
(1)A、B的总质量m总=ρv总=2.5×103kg/m3×2×500×10-6m3=2.5kg
A、B的总重力G总=m总g=2.5kg×10N/kg=25N.
答:A、B的总重力为25N.
(2)当电动水泵停止向水箱中注水时水箱中的水位最高.即
F浮=G总-F=25N-15N=10N;
由F浮=ρ水gv排得:
v排=
=F浮
ρ水g
=1.0×10-3m3=1000cm310N 1.0×103kg/m3×10N/kg
即A、B刚好浸没,最高水位如下图.
(3)使动触点和下面的静触点、电动机以及电源依次连接即可,如下图所示: