問題詳情：
（2011全國初中應用物理知識競賽試題）小明的父親爲了解決全家人夏季淋浴問題，想自己動手:作一個太陽淋浴器，他買來了一個圓柱形金屬桶，一個壓力傳感開關，兩個圓柱體以及細線若干。初步設計如圖13所示，其中A、B兩個圓柱體透過細繩與壓力傳感開關相連。
己知:圓柱形金屬桶的底面積Sl=0.5 m2，高h1=50 c m;壓力傳感開關的作用是當它受到豎直向下的拉力達到10 N時閉合，透過控制水泵從進水口向桶內注水，當拉力等於4N時斷開，水泵停止向桶內注水:兩個圓柱體的底面積S2=40 cm2，高h2=12 cm，每個圓柱體重G=6N。要求當水桶內儲水量達200 L時停止注水，當儲水量剩餘40L時開始注水。
請你幫助小明的父親在其初步設計的基礎上，求出滿足上述要求的兩段細線的長度。(壓力傳感開關與金屬桶間的距離、細繩質量與體積、計算儲水量時圓柱體排水體積忽略不計)
【回答】
【解析】圓柱形金屬桶內儲水量爲40L時水深：
H1=
=
m=8×10-2m。
圓柱體所受浮力大小：F1=2×6N-10N=2N。
圓柱體B排水體積：VB排=
=
m3=2×10-4m3.
圓柱體B浸入水中深度：hB=
=
m=5×10-2m.。
圓柱形金屬桶內儲水量爲200L時水深：H2=
=
m=4×10-1m。
圓柱體所受浮力大小：F2=2×6N-4N=8N..。
圓柱體AB排水體積：V =
=
m3=8×10-4m3.
圓柱體A排水體積：VA排=V- VB=8×10-4m3-40×12×10-6m3.=3.2×10-4m3.
圓柱體A浸入水中深度：hA=
=
m=8×10-2m.。
由h1= LA + H2 + h2- hA
解得壓力傳感開關與圓柱體A間細線長度：LA=6×10-2m，
由h1= LA + H1+ LB +2h2- hB
解得圓柱體A與圓柱體B間細線長度：LB=1.7×10-1m。
【點評】此題重點考查浮力、物體平衡條件等重點知識，能力要求較高。
知識點：壓強和浮力單元測試
題型：計算題
