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,盖片B的质量为lkg,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
问题描述:
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,盖片B的质量为lkg,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,水对盖片B的压力是40N,盖片B被拉开,水通过排水管流出冲洗厕所(g取10N/kg).浮筒A的质量是多少?
答
(1)浮筒A所受的浮力:
FA=ρ水gVA=1000kg/m3×10N/kg×(0.2)3m3=80N.
(2)物体B的重力:
GB=mBg=1kg×10N/kg=10N,
盖片B对A的拉力:
F拉=GB+F压=10N+40N=50N,
由题知,浮筒A受到的浮力:
FA=GA+F拉,
∴GA=FA-F拉=80N-50N=30N.
∴mA=
=GA g
=3kg.30N 10N/kg
答:浮筒A的质量是3kg.