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初中物理
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計(jì)算題
1.
(2024·武漢一模)
一種新型井蓋排水系統(tǒng)如圖甲所示。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡化示意圖如圖乙所示,排水系統(tǒng)由井蓋、兩個(gè)相同杠桿(AOB是其中之一),容器等組成,AB長度是300mm,AO長度是120mm。井蓋的上表面和側(cè)面都有排水孔,下暴雨時(shí),雨水從排水孔經(jīng)排水管導(dǎo)流到容器中,再從容器底部的排水孔流入下水道,由于容器的排水速度較小,當(dāng)容器中的雨水上升到一定高度時(shí),容器下降,拉動(dòng)杠桿,將井蓋頂起,加速路面排水。當(dāng)容器中的雨水下降到一定高度時(shí),井蓋自動(dòng)下降蓋住井口,不影響車輛、行人的通行。該井蓋的體積是
, 容器的質(zhì)量是6kg,不考慮杠桿的質(zhì)量,不考慮各連接處的摩擦。
(1) 球墨鑄鐵強(qiáng)度高、韌性好,密度是7×10
3
kg/m
3
, 若上述規(guī)格的井蓋全部用球墨鑄鐵制成,每個(gè)井蓋的質(zhì)量為多少kg?
(2) 下暴雨時(shí),杠桿會(huì)將井蓋頂起0.05m,如圖丙所示兩個(gè)相同杠桿對(duì)井蓋至少做了多少功?
(3) 某次調(diào)試中,為了節(jié)約用水,調(diào)試人員將容器底部的排水孔全部堵住,再將容器和杠桿組裝在一起,直接向容器內(nèi)勻速注水,注水120s時(shí)球墨鑄鐵做的井蓋剛好被頂起,假設(shè)在任意時(shí)刻水對(duì)容器的壓力與容器中水的重力大小相等,則每分鐘向容器內(nèi)注水的體積是多少升?
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