智能抽水马桶已是我们家庭中不可或缺的卫浴设备。马桶的冲水原理如图所示：当水管阀门打开，水从出水管流出，水箱中的水减少，空心铜球就在重力作用下，随着水位下降而向下运动，金属杆绕支点O转动，向上拉动进水管阀门，使水能通过进水管进入水箱；当出水管阀门关闭，随着不断进水，水箱中的水位不断上升，空心铜球随之向上运动，当金属杆处于水平位置时，进水管阀门堵严，不再进水。

1. 智能抽水马桶已是我们家庭中不可或缺的卫浴设备。马桶的冲水原理如图所示：当水管阀门打开，水从出水管流出，水箱中的水减少，空心铜球就在重力作用下，随着水位下降而向下运动，金属杆绕支点O转动，向上拉动进水管阀门，使水能通过进水管进入水箱；当出水管阀门关闭，随着不断进水，水箱中的水位不断上升，空心铜球随之向上运动，当金属杆处于水平位置时，进水管阀门堵严，不再进水。

(1) 水通过进水管进人水箱，随着水位的上升，出水管阀门表面的压强会逐渐(填“增大”“减小”或“不变”)

(2) 如果进水管的阀门的受力面积是24mm² ，当进水阀的压强达到5×10⁵Pa，阀门就可以关严，不再进水。金属杆长度比OA：OB=1：8，空心铜球质量为70g，体积为200cm³ ，试通过计算说明铜球完全浸没时，能否关严进水管的阀门?若不能，则可通过措施来达到设计要求。

(3) 马桶水箱盛满水时的体积为1.8L，若将水箱中的水从10℃加热至30℃，需要消耗多少电能?[设加热器的工作效率为80%，c_水=4.2×10³J/(kg℃]

【考点】

二力平衡的条件及其应用; 压强的大小及其计算; 浮力大小的计算; 热量的计算; 杠杆的平衡条件; 液体压强计算公式的应用;

【答案】

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解答题困难

1. 如图甲所示，完全相同的A、B两物块叠放在水平桌面上，用 $\text{[math]}$ 的水平力作用在 $\text{[math]}$ 物块上， $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 一起做匀速直线运动，此时 $\text{[math]}$ 物块所受的摩擦力为 $\text{[math]}$ 。若将 $\text{[math]}$ 的水平力如图乙所示作用在 $\text{[math]}$ 物块上，它们仍一起做直线运动，则桌面对 $\text{[math]}$ 物块的摩擦力为 $\text{[math]}$ 。

解答题普通

2. 学习了弹簧秤的使用后，小敏完成了下列实验（弹簧秤重力不计）。

(1) 小敏将弹簧秤挂钩连在墙上，在拉环处施加水平向左10牛的力使弹簧秤水平静止（图甲），此时弹簧秤的读数为牛。

(2) 小敏取下弹簧秤，连接在两个相同木块之间（图乙），用水平向左10牛的力使整体一起做匀速直线运动。此时弹簧秤的读数（选填“>”“<”或“=”）图甲中的读数，木块A所受到的摩擦力为牛。

解答题普通

3. 已知人的自重为500 N，木板的自重为100 N。图中所示皆为静止状态，忽略摩擦，求：

(1) 人对绳子的拉力。

(2) 人对木板的压力。

解答题普通