壁间的摩擦,活塞质量不计,初始位置恰好与水池水面接触,活塞与一根轻绳连接,通过两个定滑轮达到岸上,某同学通过绳子为了把活塞拉出管道,试求该同学至少需要做多少功.已知水的密度为ρ1×103kgm3,大气压为p01×105Pa,g取10Nkg
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f23小明设计了一个公厕的自动冲刷厕所的水箱。这种水箱能把自来水管持续供给的较小流量的水储备到一定量后,自动开启放水阀,这样就可用较大水量冲刷便池中的污物。图109为这种水箱的结构示意图,已知水箱底为边长l40cm的正方形,A是一直径d18cm的圆形放水阀门,其质量和厚度均可忽略不计,且恰好能将排水管口盖严。阀门的左端用活页固定在箱底的排水管口的边缘,右端通过一很小的挂钩及连杆与浮子B相连,连杆的长度h010cm。浮子B是一外部直径d28cm、高H=30cm、质量m04kg的空心圆柱体。设水箱每次放水都能将水箱中的水全部放净,试通过计算说明:(1)水箱至少多高,水才不会从水箱上部溢出?(2)如果自来水管的流量为02m3h,该水箱某次放水结束到下次开始放水的时间间隔为几分钟?
24一底面积是100cm2的柱形容器内盛有适量的水,先将含有橡皮泥的冰块投入容器的水中,恰好悬浮,此时水位上升了6厘米.当水中冰块完全融化后,相比熔化前水对容器底部的压强改变了40帕.求橡皮泥的密度.已知ρ10×103kgm3,ρ09×103kgm3,g10Nkg
水冰
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f25如图所示,一面积很大的水池中,竖直立着一个高为H15m的管道,活塞面积为S100cm2,活塞与管道之间严格密封,且不计活塞与管壁间的摩擦,活塞质量不计,初始位置恰好与水池水面接触,活塞与一根轻绳连接,通过两个定滑轮达到岸上,某同学通过绳子为了把活塞拉出管道,试求该同学至少需要做多少功.已知水的密度为ρ1×103kgm3,大气压为p01×105Pa,g取10Nkg解:在拉力把把活塞缓慢提高H15m的过程中,在大气压力的作用下,活塞下面的水会随活塞上升而上升.设水能够上升的最大为h,则当ρghP时,水平不会再上升,即h10m.当水不随活塞上升后,在活塞再上升hHh50m的过程中,活塞由于缓慢上升而处于平衡状态,则活塞受到的拉力等于大气压力,由平衡条件得到:FpS,则此时拉力做功为:WpSh1×10Pa×100×10×5m5000J.在活塞上升10m的过程中,同样活塞由于受力平衡而合力为零,当水柱的高度为h时对活塞进行受力分析:活塞受到向上的拉力F、竖直向下的大气压力pS及活塞与水面接触处由于大气压强和水柱产生的压强差产生的竖直向上的压力(pρgh)Sr