问题 计算题

新农村中很多楼房顶上装有如图1所示的水箱,图2是这种水箱的结构示意图.其中A.B是由密度为2.5×10 3 kg/m3的材料制成的圆柱体,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25 N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 10 N/kg)

(2)通过计算说明正常情况下水箱中的最高水位在什么位置,并在图2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,g取10 N/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,按照题意将下图3中的电路连接完整。

                             图1                                    图2                                                            图3

答案

解:

(1)A、B的总质量m=ρV=2.5×103kg/m3×500×10-6 m3 ×2=2.5 kg。A、B的总重力G=mg=2.5 kg×10 N/kg=25N;

(2)当电动水泵停止向水箱中注水时水箱中的水位最高,此时F= G-F=25 N-15 N=10 N, 由FgV得: V=Fg=10 N/(l.0×103 kg/m3×10 N/kg) =1.0×10-3m3=1 000 cm3, 即A、B刚好浸没。图“略”

(3)“略”

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