Question

初中物理力学的一道题！（青岛升学指导269页6题）

如图所示为自动冲水装置.装置中的柱形供水箱的横截面积为2000平方厘米，箱内有一个底面积是200平方厘米的圆柱形浮筒P。出水管口有一厚度不计、质量为0.5kg、面积为50平方厘米的盖片Q盖住出水口，P（质量不计）和Q用细线相连。在图中所示位置时，连线恰好被拉直，箱中水面到供水箱底部的距离是20厘米。若进水管每分钟进入9立方分米，问：经过多长时间出水管口被打开放水？
如图，看不清我给你发过去。

Answer 1

进水管每分钟进入9立方分米=9000立方厘米，
水面上升的高度h=9000/(2000-200)=5cm
连线恰好被拉直,说明这时盖片刚好不受拉力，拉力的施加是水面上升时增加的浮力
水管口被打开放水时，盖片受到的重力、水对盖片的压力和浮筒对盖片的拉力平衡
G=mg=5N
压力F=pS=ρghS=1000*10*(0.2+n*0.05)*0.005
对盖片的拉力F拉=F浮加=1000*10*0.02*(n*0.05)
即5N+1000*10*(0.2+n*0.05)*0.005=1000*10*0.02*(n*0.05)
解得n=2