问答题 图为一水箱自动进水装置示意图。其中杆AB能绕O点在竖直平面转动,OA=2OB,C处为进水管阀门,进水管口横截面积为2cm2,BC为一直杆,A点以一细绳与浮体D相连,浮体D是一个密度为0.4×103kg/m3的圆柱体,截面积为10cm2,高为0.5m,细绳长为1m。若细绳、杆、阀的重力不计,当AB杆水平时,阀门C正好能堵住进水管,且O点距箱底1m。问: (1)若水箱高度h为3m,为防止水从水箱中溢出,进水管中水的压强不能超过多少? (2)若进水管中水的压强为4.4×104Pa,则水箱中水的深度为多少时,进水管停止进水?(g取10N/kg)
问答题 某工厂设计了一个蓄水池,如图所示,水源A罐的液面高度h1保持不变。罐底有一个小出水口,面积为S1。孔下通过一个截面积为S2的活塞与杠杆BC相连。杠杆可绕B端上下转动,另一端有一个中空的圆柱形浮子,横截面积为S3。BO是杠杆总长的1/3。原设计打算当杠杆水平时,浮子浸入水深为h2,活塞恰好能堵住出水口,但在使用时发现,活塞离出水口尚有极小一段距离时,浮子便不再上浮,此时浮子浸入水深为h3。为了使活塞自动堵住出水口,只得将浮子的质量减去G0。试求浮子应减去重量G0的大小。(活塞及连杆的重量不计,杠杆所受浮力不计)
问答题 螺旋千斤顶是一种常用的起重装置(如图所示),用手柄转动螺杆时,螺杆顶端的重物就随螺杆一起上升。若螺杆的直径为D,螺距为h,手柄末端到转轴的距离为l,要举起质量为M的重物时,至少要给手柄顶端多大的力?指出本题中为了省力应用了哪几种简单机械。