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  • 科目:物理
  • 题型:解答题
  • 难度:较难
  • 人气:117

图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图,浮子是有上底无下底的圆柱形容器,中间有圆柱形的孔(图乙是浮子的放大示意图),壁的厚度忽略不计,浮子通过孔套在直杆上,并与调节螺母紧密相连,手动上下移动调节螺母,可以使浮子的位置随之上下移动,轻质细杆 AB 可绕 O 点旋转, A 端与直杆底端相连, B 端装有塞子,当水箱的进水孔进水,水面接触到浮子下端后,浮子内的空气开始被封闭压缩,随着水位继续上升,浮子上升带动直杆向上运动,当水位上升到一定高度, AB 杆处于水平位置时,塞子压住进水孔,进水孔停止进水。

(1)为测出浮子上底面的面积,给你刻度尺、量筒和水,请完成实验

①将浮子倒置后,用刻度尺测出浮子内的深度 h

②将浮子装满水,  

③浮子上底面的面积表达式: S =   (用所测量物理量的符号表示)

(2)若浮子上升的过程中内部被封闭的空气不泄露,用上述方法测得的浮子上底面的面积为 10 c m 2 ,外界大气压为 1 . 0 × 10 5 Pa ,浮子、直杆、细杆 AB 、塞子的重力及所受浮力均不计,忽略所有摩擦,当进水孔停止进水时,浮子内的气体压强为外界大气压强的1.2倍,求此时:

①浮子上底面所受内外气体压力差为多大?

OA 6 cm OB 4 cm ,塞子受到水的压力为多大?

(3)科学研究表明,一定质量的气体,在温度不变时,其压强与体积成反比,当进水孔的水压过大时,塞子被冲开,水箱内的水位超过一定高度,会使水溢出,若通过移动调节螺母的方法保证马桶正常使用,应如何移动调节螺母。

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图甲是某型号的抽水马桶水箱进水控制装置的示意图,浮子是有上底