Question

【題目】為了節約水資源，公廁用的定時定量沖水裝置主要部件如圖所示。浮筒底面積為S1，且足夠高，表面積為S2的圓形閥門(厚度不計)略大于出水口，浮筒與閥門用細桿相連(不計浮筒、閥門、輕桿的重)。通常情況下，水龍頭以滴漏形式向儲水桶供水，當儲水罐水位上升到20cm時，浮筒即將通過輕桿將閥門拉起沖水，即將開始沖水時，下列說法正確的是

A. 閥門受到豎直向上的浮力、細桿向上的拉力和水對它向下的壓力

B. 閥門所受水的壓強為2×103Pa

C. 細桿對閥門的拉力為4N

D. 浮筒浸入水中部分的深度為0.4m

Answer 1

【答案】BC

【解析】

根據題圖“公廁用的定時定量沖水裝置”，當儲水罐水位上升到20cm時，浮筒即將通過輕桿將閥門拉起沖水可知，本題考查浮力和液體內部壓強的計算。根據液體壓強公式和阿基米德原理進行計算，然后逐項分析判斷。

A．根據浮力產生的原因，浮力等于物體受到的向上和向下的壓力差，由于閥門下方沒有水，所以閥門不受浮力的作用。閥門受到細桿向上的拉力和水對它向下的壓力，故A錯誤。

B．由題可知，當h=20cm時，閥門所受水的壓強為：，故B正確。

C．閥門剛被拉起時，因為不計重力，故閥門在豎直方向只受到細桿的拉力F和水的壓力而平衡。

拉力，故C正確。

D．閥門剛被拉起時，因為不計重力，故浮筒在豎直方向只受到浮力和細桿的拉力F’=F=4N，由力的平衡得F’=F浮=ρ水gV排可得：，

解得H=0.04m，故D錯誤。

故答案為BC。