某课外科技小组的同学对自动冲水装置进行了研究(如图所示)。该装置主要由水箱、浮球B、盖板C和一个可以绕O点自由转动的硬杆OB构成,AC为连接硬杆与盖板的细绳。随着水位的上升,盖板C所受的压力和浮球B所受的浮力均逐渐增加,当浮球B刚好浸没到水中时,硬杆OB处于水平状态,盖板C恰好被细绳AC拉开(此时,盖板C处于平衡状态,细绳AC对硬杆OB的拉力和对盖板C的拉力大小相等),水箱中的水通过排水管排出。实地测量浮球B的体积为1×10-3m3,盖板的横截面积为6×10-3m2,O点到浮球球心的距离为O点到A点距离的3倍。不计硬杆、盖板以及浮球所受的重力以及盖板的厚度(g=10N/kg),求:

(1)浮球B受到的最大浮力;
(2)细绳AC对硬杆OB的拉力;
(3)水箱内所能注入水的最大深度;
(4)在你以上的计算中忽略了硬杆、盖板以及浮球的重力,如果考虑它们的重力,你认为设计时应采取哪些措施可保证自动冲水装置正常工作?(写出一种措施即可)
【答案】(1)浮球B受到的最大浮力为10N;
(2)细绳AC对硬杆OB的拉力为30N;
(3)水箱内所能注入水的最大深度为0.5m;
(4)考虑硬杆、盖板以及浮球的重力时,保证自动冲水装置正常工作可以增大浮球体积增大浮力的大小(或“使杠杆的OB段比OA段更长一些”)。
(2)细绳AC对硬杆OB的拉力为30N;
(3)水箱内所能注入水的最大深度为0.5m;
(4)考虑硬杆、盖板以及浮球的重力时,保证自动冲水装置正常工作可以增大浮球体积增大浮力的大小(或“使杠杆的OB段比OA段更长一些”)。
【解答】
【点评】
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