计算题

图为一水箱自动进水装置示意图。其中杆AB能绕O点在竖直平面转动，OA＝2OB，C处为进水管阀门，进水管口横截面积为2cm²，BC为一直杆，A点以一细绳与浮体D相连，浮体D是一个密度为0.4×10³kg/m³的圆柱体，截面积为10cm²，高为0.5m，细绳长为1m。若细绳、杆、阀的重力不计，当AB杆水平时，阀门C正好能堵住进水管，且O点距箱底1m。问：
（1）若水箱高度h为3m，为防止水从水箱中溢出，进水管中水的压强不能超过多少？
（2）若进水管中水的压强为4.4×10⁴Pa，则水箱中水的深度为多少时，进水管停止进水？（g取10N/kg）

问答题某工厂设计了一个蓄水池，如图所示，水源A罐的液面高度h1保持不变。罐底有一个小出水口，面积为S1。孔下通过一个截面积为S2的活塞与杠杆BC相连。杠杆可绕B端上下转动，另一端有一个中空的圆柱形浮子，横截面积为S3。BO是杠杆总长的1 3。原设计打算当杠杆水平时，浮子浸入水深为h2，活塞恰好能堵住出水口，但在使用时发现，活塞离出水口尚有极小一段距离时，浮子便不再上浮，此时浮子浸入水深为h3。为了使活塞自动堵住出水口，只得将浮子的质量减去G0。试求浮子应减去重量G0的大小。（活塞及连杆的重量不计，杠杆所受浮力不计）

问答题螺旋千斤顶是一种常用的起重装置（如图所示），用手柄转动螺杆时，螺杆顶端的重物就随螺杆一起上升。若螺杆的直径为D，螺距为h，手柄末端到转轴的距离为l，要举起质量为M的重物时，至少要给手柄顶端多大的力？指出本题中为了省力应用了哪几种简单机械。

问答题小红准备在旅游时估算登山缆车的机械效率。她从地图上查到，缆车的起点和终点的海拔高度分别为230米和840米，两地的水平距离为1200m。一只缆车运载15个人上山的同时，有另一只同样的缆车与它共用同一个滑轮组，运载8个人下山。每个人的体重大约是60kg。从铭牌上看到，缆车的自重（质量）为600kg。小红还用直尺粗测了钢缆的直径，约为2.5cm。拖动钢缆的电动机铭牌上标明，它的额定功率为45kw。管理人员说，在当时那种情况下，电动机的实际功率约为额定功率的60%。实际测得缆车完成一次运输所用的时间为7分钟。请你帮助小红估算缆车的机械效率。（保留一位小数，g取10N kg）

问答题为保证市场的公平交易，我国已有不少地区禁止在市场中使用杆秤。现有一杆秤，秤砣质量为1千克，秤杆和秤盘总质量为0.5千克，定盘星到提纽的距离为2厘米，秤盘到提纽的距离为10厘米。若有人换了一个质量为0.8千克的秤驼，售出2.5千克的物品，物品的实际质量是多少？

问答题某地质勘探小分队利用如下装置测量一未知矿石的密度。用一质量不计的细线将未知矿石连接在木棍A端，木棍B端用细线挂着一石块，此时木棍恰好平衡，刻度尺量得OA长度为0.15m，OB长度为0.4m。然后将矿石完全浸没在水中，移动B端的石块指到木棍再次平衡，此时悬挂石块的点到O的距离为0.3m。试求未知矿石的密度。