Question

如图是一种常见的台式饮水机结构示意图。控水槽内的塑料浮体是一个体积为90cm³的空心圆柱体，其质量和厚度可忽略不计。浮体通过一轻质硬杆与阀门相连。当浮体浸没时，阀门恰好将面积为2cm²的放水孔关闭。此时蓄水桶中水位最高。
（1）请画出浮体所受浮力的示意图。
（2）蓄水桶中水对阀门的最大压强为多少帕？（g取10N/kg）
（3）饮水机的简化电路图和部分技术参数如下。电路图中的温控开关能根据加热罐内水的温度自动闭合或断开。从而使水温保持在86℃~95℃之间。经观察发现，当加热罐内装满热水但较长时间没有饮用时，每隔一段时间，加热指示灯就会亮84秒钟。试计算饮水机的加热效率。[c_水= 4.2×10³J/(kg·℃)]

Answer 1

解：

（1）

（2）水对阀门的最大压强
p == 4.5 ×10³ Pa；
（3）η = = 90%。