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  • 1. (2023·徐汇模拟) 如图为水箱示意图,AO1C和DO2E均为金属杆。其中A端连接按钮M,P为轻质活塞,P与C端通过细绳相连;E端连接浮球,D端连接针阀,针阀能将进水口堵住。已知AO1和CO1两点间水平距离相等,P上表面处的深度为0.1米,浮球排开水的体积为5×10-43

    1. (1) 求浮球所受浮力F的大小;
    2. (2) 求水对活塞P上表面的压强p
    3. (3) 若轻质活塞P即将被拉起时,细绳CP上的拉力为3牛, 求此时作用在按钮M上的竖直向下压力F的大小;
    4. (4) 若浮球受到竖直向上的浮力和竖直向下的重力相等时,针阀恰好将进水口堵住,放水后水箱中水位下降,浮球的排水体积减小,受到的浮力减小,浮球受到的重力大于浮力,杠杆D E绕O2顺时针转动,针阀被拉起,水从进水口进入水箱。请参考上述描述说明水箱的出水过程。

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