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(dāng) 供水管流進(jìn)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(dāng)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(dāng)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(dāng)供水管流進(jìn)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(dāng)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(dāng)水箱的水有多深時，蓋片將自動合上？3、某科技小組的同學(xué)們設(shè)計了一個自動沖刷裝置，該裝置能把進(jìn)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(jìn)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(xì)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(xì)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(dāng)水箱中的水深為2.5h時，系 在浮筒D下端的細(xì)繩剛好被拉直；當(dāng)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(xì)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(xì)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(dāng)水箱內(nèi)的水 達(dá)到一定深度時，水上的浮標(biāo)帶動杠桿通過活塞壓住進(jìn)水口，停止上 水，此時進(jìn)水口水對活塞的壓強為105Pa，如圖所示.A為浮標(biāo)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(biāo)的重力及摩擦?xí)r.(g=10N/kg)請寫出該裝置涉及到的兩條物理知識： ；.(2)進(jìn)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(jìn)水口，浮標(biāo)受到的最小浮力和它排開水的最小體積各應(yīng)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(shè)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(shè)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(dá)到設(shè)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(shè)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(xué)校課外科技小組的同學(xué)為學(xué)校的廁所設(shè)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(yán).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(shè)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(jìn)水砰_ZK_ HLf HL .CI排水管9、某學(xué)?？萍夹〗M的同學(xué)們設(shè)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(yán)，閥門上固定 一根輕桿與浮筒相連，桿的長度為L.當(dāng)水箱中的水深達(dá)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(dāng)L為多長時，進(jìn)水管不管進(jìn)水多長時間也無法把閥門C打開10、某工廠設(shè)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(shè)計打算當(dāng)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(shè)減去的質(zhì)量為m.

10、 (g取10N/kg，杠桿水平時，認(rèn)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(yīng)上升的高度是多少；0.1m (2)浮子應(yīng)減去質(zhì)量m是多少.99kg11、課外小組的同學(xué)們設(shè)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(jìn)水閥門C上， 進(jìn)水口的橫截面積為4cm2.閥門C正好堵住進(jìn)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(jìn)

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(dāng)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(jìn)水閥門C、直桿AC、橫桿AB的重力均忽略不計，進(jìn) 水閥門C和排水閥門D的厚度均不計，g取10N/kg).求:(1)進(jìn)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(shè)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(xì)不計的直桿，當(dāng)進(jìn)水口停止進(jìn)水時，AC與AB垂 直，桿AB成水平靜止?fàn)顟B(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(jìn)水口，橡膠片C距槽中水面的距離 為0.1m.進(jìn)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(xì)桿對橡膠片c的壓力大??；6N(2)蓄水罐中水位跟橡膠片處水位差應(yīng)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(dāng)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(dāng)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(dāng)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(xué)設(shè)計的簡易打撈裝置結(jié)構(gòu)示意圖.AOB是以O(shè)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(xì)繩 和滑輪組提起重物.固定在水平地面上的配重T通過細(xì)繩與橫梁A端相連， GT=3000N.當(dāng)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(dāng)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(xì)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(xì)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(xì)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(dāng)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(shè)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(shè)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(shè)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(xué)科技小組設(shè)計的打撈水中物體的裝置示意圖.DB是以O(shè)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(xì)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(dāng)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