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初中物理
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1. 一种新型井盖排水系统如图甲所示。系统的结构简化示意图如图乙所示,排水系统由井盖、两个相同杠杆(AOB是其中之一),容器等组成,AB长度是300mm,AO长度是120mm。井盖的上表面和侧面都有排水孔,下暴雨时,雨水从排水孔经排水管导流到容器中,再从容器底部的排水孔流入下水道,由于容器的排水速度较小,当容器中的雨水上升到一定高度时,容器下降,拉动杠杆,将井盖顶起,加速路面排水。当容器中的雨水下降到一定高度时,井盖自动下降盖住井口,不影响车辆、行人的通行。该井盖的体积是
, 容器的质量是6kg,不考虑杠杆的质量,不考虑各连接处的摩擦。
(1) 球墨铸铁强度高、韧性好,密度是7×10
3
kg/m
3
, 若上述规格的井盖全部用球墨铸铁制成,每个井盖的质量为多少kg?
(2) 下暴雨时,杠杆会将井盖顶起0.05m,如图丙所示两个相同杠杆对井盖至少做了多少功?
(3) 某次调试中,为了节约用水,调试人员将容器底部的排水孔全部堵住,再将容器和杠杆组装在一起,直接向容器内匀速注水,注水120s时球墨铸铁做的井盖刚好被顶起,假设在任意时刻水对容器的压力与容器中水的重力大小相等,则每分钟向容器内注水的体积是多少升?
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