來源:網絡資源 2023-02-08 16:00:31
浮力與杠桿、滑輪綜合
杠桿兩端受力的變化(力臂的比不變)
ΔF1·lOA=ΔF2·lOB
例3
如圖8所示,杠桿AB的A點掛邊長為2dm、密度為ρ1=2kg/dm3的正方體C,B點掛邊長為1dm正方體D,AO:OB=2:5,杠桿在水平位置平衡時,D靜止在空中,C對水平地面的壓強為p1=1000Pa;若將正方體D浸沒在某種液體中(未接觸到容器底),杠桿在水平位置平衡時,C對水平地面的壓強增大了1250Pa,取g=10N/kg,可求得( )
A.物塊D的密度為5kg/dm3
B.液體的密度為2kg/dm3
C.當物體D浸沒在液體中時A點所受豎直向下的拉力為95N
D.若物體D不浸入液體,要使物體C對地面的壓強為零,則應對物體D施加豎直向下的64N的力
提示:
答案:
B
例4
如圖8甲所示的裝置處于靜止狀態,底面積為60cm2的圓柱形玻璃筒中裝有適量的水,放在水平臺面上,質量為800g的圓柱形物體B浸沒在水中,此時水對容器底的壓強是2500 Pa,物體A是體積為50cm3的圓柱體配重。如圖8 乙所示,當用力F豎直向下拉物體A時,物體B有的體積露出水面且靜止,此時滑輪組提升重物B的機械效率為80%,水對容器底的壓強為2100 Pa。 g取10N/kg,懸掛物體的細繩的質量以及繩與輪間的摩擦忽略不計,物體A的密度是______kg/m3。
答案:
3.1×103
練習:
1.如圖所示的木塊浸沒在水中,細線對木塊的拉力是2N。剪斷細線,待木塊靜止后,將木塊露出水面的部分切去,再在剩余的木塊上加1N向下的壓力時,木塊有20cm3的體積露出水面,則木塊的密度約為______kg/m3。(g取10N/kg)
答案:
0.6×103
2.底面積為50cm2的平底圓柱形容器內盛滿某種液體后,放置于水平桌面的中央(容器壁厚度不計),已知液體的壓強與深度的關系如圖10所示。現用輕質細線提起一個質量為80g的實心球緩慢浸沒于容器內的液體中,如圖11所示,待球靜止后,擦干容器外壁,已知細線給球的拉力為0.5N,剪斷細線,實心球下沉到容器底部,此時容器對桌面的壓強比只盛滿液體容器對桌面的壓強增大了_____pa.
答案:
100
3.如圖10所示,頂面帶有光滑凹槽的輕質杠桿AB可以繞支點O轉動,杠桿的A端用細線沿豎直方向連接在地板上,OB=0.5m,在杠桿的B端懸掛一個密度為0.8×103kg/m3的圓柱體M。地板上有一個盛滿水的容器。在圓柱體M體積的1/3浸入水中時,從容器內溢出0.4N的水,杠桿在水平位置平衡。此時讓一個質量為200g的小球從B點沿凹槽向A端勻速運動,經過4s的時間,系在A端細線的拉力恰好等于0N。若整個過程中杠桿始終保持水平平衡,則小球的運動速度為________m/s。(g取10N/kg)
答案:
0.16
4.如圖所示,某圓柱形容器裝有適量的水,底面積為20cm2,將物體B放入水中時,通過磅秤測得總質量150g;使用一個杠桿提起物體B,發現當杠桿C端掛鉤碼A時,杠桿在水平位置恰好平衡,物體B剛好有一半體積露出水面。此時天平示數為70g。測得容器內液面下降了1cm。則物體B的密度為___kg/m3。( g取10N/kg)
答案:
2.5×103
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