试题

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？

解：
（1）浮筒A所受的浮力：
F_A=ρ_水gV_A=1000kg/m³×10N/kg×（0.2）³m³=80N．
（2）物体B的重力：
G_B=m_Bg=1kg×10N/kg=10N，
盖片B对A的拉力：
F_拉=G_B+F_压=10N+40N=50N，
由题知，浮筒A受到的浮力：
F_A=G_A+F_拉，
∴G_A=F_A-F_拉=80N-50N=30N．
∴m_A=

GA

g

=

30N

10N/kg

=3kg．
答：浮筒A的质量是3kg．
解：
（1）浮筒A所受的浮力：
F_A=ρ_水gV_A=1000kg/m³×10N/kg×（0.2）³m³=80N．
（2）物体B的重力：
G_B=m_Bg=1kg×10N/kg=10N，
盖片B对A的拉力：
F_拉=G_B+F_压=10N+40N=50N，
由题知，浮筒A受到的浮力：
F_A=G_A+F_拉，
∴G_A=F_A-F_拉=80N-50N=30N．
∴m_A=

GA

g

=

30N

10N/kg

=3kg．
答：浮筒A的质量是3kg．