自動沖水裝置及行走機構(gòu)匯總

1、如圖所示是某公共廁所的自動沖水裝置.浮筒A是邊長為20cm的正方體，蓋片B的質(zhì)量 為1kg，面積為80cm2，厚度不計.連接AB的是長為30cm，體積和質(zhì)量都不計的硬桿.當 供水管流進水箱的水剛好浸沒浮筒A時，蓋片B被拉開，水通過排水管流出沖洗廁所(g取 10N/kg).當水箱的水剛好浸沒浮筒A時，水對蓋片B的壓力是多少？浮筒A的質(zhì)量是多少？當水箱中的水有多深時，蓋片B又自動關(guān)上？40N 3kg 40cm2、如圖為某廁所自動沖水裝置，浮筒A是邊長為20cm的正方體，質(zhì)量為3kg，蓋片B的面積為80cm2，厚度不計， 連接AB的是長為30cm，體積和質(zhì)量都不計的硬桿.當供水管流進水箱的水恰好浸沒

2、浮筒A時，蓋片B被拉開，水通 過排水管流出沖洗廁所.(g取10N/kg)當水箱的水剛好浸沒浮筒A時，水對蓋片B的壓力是多少？蓋片B的質(zhì)量是多少？當水箱的水有多深時，蓋片將自動合上？3、某科技小組的同學們設計了一個自動沖刷裝置，該裝置能把進水管供給的較小流量 的水儲存到一定量后，自動開啟放水閥門進行沖刷.如圖是該裝置主要部件的截面示意 圖，AB是一個可以繞O點轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)杠桿，OB=2OA； C是厚度為d、底面積為S的 放水閥門(閥門C剛好堵住排水管管口).將一根細繩一端系在閥門C中央，另一端系 在杠桿的A點.浮筒D是一個底面積為4S的空心圓柱體，將細繩一端系在浮筒D下 端中央并通過定滑輪使繩的另

3、一端與杠桿的B點相連.當水箱中的水深為2.5h時，系 在浮筒D下端的細繩剛好被拉直；當水箱中的水深為3h時，閥門C剛好被打開.在閥 門C被打開前，杠桿AB始終保持水平，若細繩所受的重力以及裝置的機械阻力均忽略 不計，水的密度為p水，則放水閥C的質(zhì)量為水箱飲水槽p 水 S (h+d)4、一種供牲畜飲水的裝置如圖所示.其工作原理是：底蓋A平時頂住水箱 底部出水口，一旦飲水槽的水位下降，底蓋A就落下，水立即從出水口流 入飲水槽，實現(xiàn)自動補水.已知水箱底部出水口的橫截面積為20cm2，底蓋 A、細桿B和浮球C的總質(zhì)量為0.8kg，浮球C的體積為2dm3,飲水槽水 位最高時浮球C恰好浸沒.g取10N/k

4、g，求：浮球C受到的最大浮力是多少？ 20N為保障飲水槽中的最高水位不變，往水箱中蓄水時，水箱中的水位最高為多少？0.6m5、有一種廁所的坐便器在沖水之后由自來水自動上水，當水箱內(nèi)的水 達到一定深度時，水上的浮標帶動杠桿通過活塞壓住進水口，停止上 水，此時進水口水對活塞的壓強為105Pa，如圖所示.A為浮標的球 心，O為支點.O、A兩點之間的水平距離L1=20cm，O、B兩點之間 的水平距離L2=5cm，活塞的橫截面積為2x10-4m2，不考慮活塞、杠 桿AB、浮標的重力及摩擦時.(g=10N/kg)請寫出該裝置涉及到的兩條物理知識： ；.(2)進水口到水塔水面的距離是多少米？ (3)活塞受到

5、水的壓力是多少牛?(4)為堵住進水口，浮標受到的最小浮力和它排開水的最小體積各應多大？ 10m 20N 5N 5x10-4m36、如圖是一種牲畜飲水用自動裝置的示意圖.水箱底部有一出水孔，底蓋A可以 頂住水箱的出水孔.只要牲畜飲水，飲水槽中的水位就會下降，浮球C受到的浮力 減小，底蓋A打開，水就會通過出水孔從水箱流入飲水槽自動補水.設計水箱的最 高水位為hl,水箱出水孔橫截面積是30cm2，底蓋A及豎桿B的總質(zhì)量是400g， 浮球C的體積是2dm3；若將浮球C換成同體積的浮球D，設計水箱的最高水位將 變?yōu)閔2，已知將浮球C換成同體積的浮球D后，再次達到設計水箱的最高水位時， 水箱底部受到水的壓

6、強減小了 2000Pa，浮球C與浮球D的密度p C： p D=2： 5. (g 取 10N/g)求：(1)浮球 D 的密度 p D； 0.5x103 kg/m3設計水箱的最高水位hl. 0.4m.7、如圖所示是公廁自動沖洗用的水箱示意圖.該水箱中有一個圓柱形浮筒P，下水管口有一 個圓片形蓋子A，兩者之間用一繩相連，若水箱的深度足夠，要讓水能自動從管中流出，則 ()A、只要浮筒P的質(zhì)量很小 B、只要浮筒P的浮力足夠大C、蓋子A必須比浮筒輕D、浮筒P的橫截面積必須大于蓋子A的面積雄水皆8、某學校課外科技小組的同學為學校的廁所設計了一個自動沖刷水箱.這種水箱能夠把自來水 管持續(xù)供給的較小流量的水儲備

7、到一定量后，自動開啟放水閥，將水集中放出，這樣就可以以 較大的水流沖刷便池.如圖所示，A是一面積為S1的圓形放水閥門，其質(zhì)量和厚度均忽略不計， 且恰好能將排水管口蓋嚴.閥門的左端與排水管口的邊緣相連并能繞垂直紙面的軸O向上轉(zhuǎn)動， 右端通過一很小的掛鉤及連桿與浮子B相連，連桿的長度為h1，連桿質(zhì)量和閥門轉(zhuǎn)動受到的摩 擦均不計.若將浮子B設計為一個質(zhì)量為m、高為h2的空心圓柱體，它能將閥門拉起的最小 橫截面積S2是多少？ p水gh2S2=mg+p水進水砰_ZK_ HLf HL .CI排水管9、某學?？萍夹〗M的同學們設計了一個自動沖刷廁所的水箱模型，這種水箱模型能把 自來水管供給的較小流量的水儲存到

8、一定量后，自動開啟放水閥門，沖刷便池中的污 物.如圖是這種水箱模型的主要部件的截面示意圖.圖中水箱A是一個底面積為200cm2 的圓柱桶，桶的深度為60cm，上面敞口 .浮筒B是一個質(zhì)量為m=0.2kg的空心密封圓 柱體，其底面積S1為80cm2,高為30cm；放水閥門C是一個質(zhì)量可忽略的圓柱體，其 底面積S2為40cm2，厚度d為1cm；放水閥門C能將排水管口恰好蓋嚴，閥門上固定 一根輕桿與浮筒相連，桿的長度為L.當水箱中的水深達到H時，浮筒B剛好能將放 水閥門C打開.問請求出水箱中的水深H與輕桿L的函數(shù)關(guān)系.當L為多長時，進水管不管進水多長時間也無法把閥門C打開10、某工廠設計了一個蓄水池

9、，如圖所示，水源A罐的液面高度h1=3m，且保持不變.罐底有一個小出水口，面積為 TOC o 1-5 h z S1，S1=0.1m2.孔下通過一個截面積為S2活塞與杠桿BC相連，.：S2=0.24m2.杠桿可繞B端上下轉(zhuǎn)動，另一端有一個中空的圓柱體浮子，橫|截面積為S3, S3=0.8m2, BO是杠桿總長13.原設計打算當杠桿水平時，匚于三三 血浮子浸入水深為h2, h2=0.7m，活塞恰好能賭住出水口，但在使用時發(fā)現(xiàn)，匕二葦廠二丁活塞離出水口尚有一小段距離時，浮子便不再上浮，此時浮子浸入水深為母 Ih3, h3=1m，為了使活塞自動堵住出水口，只得將浮子的質(zhì)量減去一部分，設減去的質(zhì)量為m.

10、 (g取10N/kg，杠桿水平時，認為BO仍是杠桿總長 弟 一13,活塞及連桿和杠桿的質(zhì)量均不計，杠桿所受浮力不計，浮子浸入水中體十痘積變化引起的蓄水池液面變化忽略不計)試求冒=二：二二二(1)活塞應上升的高度是多少；0.1m (2)浮子應減去質(zhì)量m是多少.99kg11、課外小組的同學們設計的一個用水槽來儲存二次用水的沖廁裝置如圖所 示.其中重為1N的浮球固定在橫桿AB右端(B為浮球的中心)，桿AB能 繞O點轉(zhuǎn)動，且OB是OA長度的4倍.橫桿AB左端壓在進水閥門C上， 進水口的橫截面積為4cm2.閥門C正好堵住進水口時，水箱內(nèi)停止蓄水， 桿AB在水平位置，且浮球浸在水中的體積為190cm3.進

11、水口距箱底30cm, 水箱內(nèi)溢水管長為40cm，D是一個橫截面積為30cm2的排水閥門.用金屬 鏈將排水閥門D與水箱頂部排水按鈕相連，當按動排水按鈕時，鐵鏈向上 拉起排水閥門D使其打開，水箱排水.要打開排水閥門D，鐵鏈給它的拉 力至少是12.5N.(進水閥門C、直桿AC、橫桿AB的重力均忽略不計，進 水閥門C和排水閥門D的厚度均不計，g取10N/kg).求:(1)進水閥門C所受水箱中水的向下的壓力；0.4N (2)停止蓄水時水槽中的水面比溢水管管口高出多少？ 0.9m排水閥門D的最大質(zhì)量為多少？ 50g12、小林設計了一個由蓄水罐供水的自動飲水槽，如圖所示，帶有浮 球B的直桿AB能繞O點轉(zhuǎn)動.

12、C為質(zhì)量與厚度不計的橡膠片，AC 之間為質(zhì)量與粗細不計的直桿，當進水口停止進水時，AC與AB垂 直，桿AB成水平靜止狀態(tài)，浮球B恰沒于水中.浮球B的體積為1 X10-4m3,此時橡膠片恰好堵住進水口，橡膠片C距槽中水面的距離 為0.1m.進水管的橫截面積為4cm2, B點為浮球的球心，OB=6AO.不計桿及浮球B的自重取10N/kg).求：(1)平衡時細桿對橡膠片c的壓力大小；6N(2)蓄水罐中水位跟橡膠片處水位差應恒為多少米.1.6m13、如圖是簡易電動門式起重機的結(jié)構(gòu)示意圖.MN為質(zhì) 量可以不計、長4m的橫梁，行走裝置可以把提起的重物 在橫梁上左右移動.提升電動機通過鋼絲繩和滑輪組提起 重

13、物，滑輪組的結(jié)構(gòu)如圖.當提起的重物質(zhì)量是0.5t，鋼 絲繩重和輪、軸間摩擦不計時，滑輪組的機械效率是 80%.當以0.2m/s的速度勻速豎直向上提起1.125t重物時， 滑輪組的機械效率是多少？電動機拉動鋼絲繩的功率是 多少？若行走裝置和提升電動機的總重是2.75X103N，提 起重物質(zhì)量為2t，行走裝置使提起的重物沿橫梁從中點A(g 取 10N/kg)移到B點，以M點為軸，N點向上的支持力增加了 6X103N，MB的距離是多少?當提升1.125t重物時，滑輪組機械效率為90%，電動機功率為2.502X103W； MB距離為3m.14、如圖是某同學設計的簡易打撈裝置結(jié)構(gòu)示意圖.AOB是以O點為

14、轉(zhuǎn)軸， 長為4m的輕質(zhì)橫梁，AB呈水平狀態(tài)，AO=1m.在橫梁上方行走裝置可以在 軌道槽內(nèi)自由移動，行走裝置下方固定有提升電動機.提升電動機通過細繩 和滑輪組提起重物.固定在水平地面上的配重T通過細繩與橫梁A端相連， GT=3000N.當行走裝置處于C位置時，開始打撈物體A.質(zhì)量mA是100kg、 體積V為0.04m3物體A在水中勻速上升時，地面對配重T的支持力是N1， 滑輪組的機械效率為75%；當物體A全部露出液面，滑輪組將物體A以v是 0.1m/s的速度勻速豎直向上提升1m，此時電動機拉動細繩的功率為P，地面 對配重T的支持力是N2； N1： N2=5： 1，若行走裝置和提升電動機及定滑輪

15、 的總質(zhì)量m2是20kg，忽略細繩與滑輪的摩擦以及水對物體的阻力，g取 10N/kg .求：(1)動滑輪的重力G動 200N 電動機拉動細繩的功率P120W OC的距離.2m圖是簡易電動門式起重機的結(jié)構(gòu)示意圖.簡易電動門式起重 機架在一個水槽式的工作臺上. MN為質(zhì)量可以不計、長為曰 _ 4m的橫梁，行走裝置可以把從水中提起的重物在橫梁上左提升電動機 右移動.提升電動機通過鋼絲繩和滑輪組提起重物，滑輪組 的結(jié)構(gòu)如圖26所示.求：（1）當使用該裝置將體積V為0.2m3,質(zhì)量ml是0.5t 的重物從水中勻速提至重物上表面剛好與水面相平時，（假 設重物與水槽底不接觸，鋼絲繩重和輪、軸間摩擦不計，水

16、的阻力不計）滑輪組的機械效率1是80%.重物受到的浮一力F浮和動滑輪的重力G動分別是多少？ 750N重物（2）重物離開水面后該裝置將重物以v是0.1m/s的速度勻 速豎直向上提升1m，滑輪組的機械效率n 2和電動機拉動 鋼絲繩的功率P分別是多少？ 575W（3）若行走裝置和提升電動機及定滑輪的總質(zhì)量m2是0.2t，行走裝置使提出水面的重物沿橫梁從中點A向N移動1m 到B點，以M點為軸，N點向上的支持力的改變量AF是多少？ （g取10N/kg，機械效率保留兩位）1937.5N16、如圖是某科技小組設計的打撈船打撈裝置示意圖.它由水平杠桿DB、豎直起吊系統(tǒng)（提升電動機、定滑輪K動 滑輪M滑輪組）、

17、水平行走裝置（動滑輪X、提升電動機、定滑輪K、電動機Q）組成.打撈時，提升電動機通過滑 輪組將物體豎直吊離水面一定高度后，水平行走裝置啟動，將物體水平移至甲板上放下.（1）提升電動機通過滑輪組，將物體A從一定深度的水中沿豎直方向勻速地吊離水面一定高度.下面四個圖中，表示 此過程中系在物體A上方鋼繩的拉力F隨時間t變化的圖象是DFiF4F*F*A；iD.（水對物體的阻力忽略不計，物體A是一長方體、t1和t2分別是物體A上表面露出和下表面離開水面的時刻.）（2） DB是以O點為轉(zhuǎn)軸的水平杠桿，水平甲板上的配重E通過鋼繩豎直拉著杠桿D端.若配重E的質(zhì)量為M、行 走裝置（動滑輪X、提升電動機、滑輪組K

18、M）的質(zhì)量為m0，OD的長度為L1、行走裝置在OB段可離開O點的最大 距離為L2.杠桿的質(zhì)量、滑輪與軸的摩擦不計，理論上此打撈裝置的最大起吊重量是（ML1/L2-m0）g.（3）起吊系統(tǒng)沿豎直方向勻速緩慢地吊起物體A測得物體A在水中吊升時，提升發(fā)動機消耗的功率為P1；物體A 離開水面吊升時，提升發(fā)動機消耗的功率為P2.物體A的質(zhì)量為m、體積為V，水對物體A的阻力不計.則起吊系統(tǒng) 水中吊升物體A時的機械效率n 1與離開水面后吊升物體A時的機械效率n 2之比n 1/n 2=（2010-北京）如圖甲是海洋中學科技小組設計的打撈水中物體的裝置示意圖.DB是以O點為轉(zhuǎn)軸的水平杠桿，OD 的長度為1.6m.水平甲板上的配重E通過細繩豎直拉著杠桿D端，配重E的質(zhì)量mE為225kg.安裝在杠桿DB上的 行走裝置由支架、動滑輪X、提升電動機、定滑輪K構(gòu)成，行走裝置的質(zhì)量m為25kg.電動機Q可以通過定滑輪S 和動滑輪X拉動行走裝置沿BO水平滑動.固定在提升電動機下的定滑輪K和動滑輪M組成滑輪組Y,當行走裝置處 于杠桿DB上C點的位置時，提升電動機拉動繩子H端，通過滑輪組Y豎直提升水中的物體A.物體A完全在水中勻 速上升的過程中，滑輪組Y的機械效率為n 1，甲板對配重E的支持力為N1；物體A全部露出水