Question

【題目】小林設計了一個由蓄水罐供水的自動飲水槽，如圖所示，帶有浮球的直桿AB能繞O點轉動。C為質量與厚度不計的橡膠片，AC之間為質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，浮球B恰沒于水中，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，蓄水罐中水位跟橡膠片C處水位差恒為1.6m，進水管的橫截面積為4cm2，B點為浮球的球心，OB=6OA。不計桿及浮球的自重（g取10N/kg）。求：

(1)平衡時細桿AC對橡膠片C的壓力是多大？

(2)浮球B的體積是多少？

Answer 1

【答案】(1)6N；(2)

【解析】

(1)平衡時細桿AC對橡膠片C的壓力設為，根據力的平衡可知

解得

(2)設浮球B的體積是，則浮球受到的浮力大小是，浮球B恰沒于水中，豎直方向上受力平衡，設直桿AB對它的作用力是，可知

力的作用是相互的，球對直桿AB的作用力大小也是，根據杠桿的平衡條件可知

即

可解得。

答：(1)平衡時細桿AC對橡膠片C的壓力是6N；(2)浮球B的體積是。