题目内容
【题目】如图是利用电子秤显示水库水位装置的示意图。该装置主要由滑轮C、D，物体A、B以及轻质杠杆MN组成。物体A通过细绳与滑轮C相连，物体B通过细绳与杠杆相连。杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，且MO:MN=1:3。物体B受到的重力为100N，A的底面积为0.04m2， 高1m。当物体A恰好浸没在水中时，物体B对电子秤的压力为F1；若水位下降至物体A恰好完全露出水面时，物体B对电子秤的压力为F2 ， 已知：每个滑轮的重力为20N，F1﹕F2=27﹕7。滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg。求：
（1）物体A的底部距水面深为0.75 m时，A受到的浮力F浮。
（2）物体A的密度ρA。
（3）如果把细绳由N端向左移动到N ， 处，电子秤的示数恰好为零，NN‘﹕MN =17﹕60，此时物体A露出水面的体积V露。
【答案】（1）300N（2）1.5×103kg/m3（3）0.02m3
【解析】
试题已知A的底面积和距离水面的深度，根据公式F浮=ρ水gSh0可求A受到的浮力；当A恰好完全浸没在水中时，对各个物体进行受力分析得出等量关系；当A恰好完全露出水面时：对各个物体进行受力分析得出等量关系；各个关系式联立解出A的密度；当把N移到N′处时对各个物体进行受力分析得出等量关系；求出A所受浮力的大小；最后根据浮力公式求出A排开水的体积，进一步求出A露出水面的体积。
解：(1)由阿基米德原理可知：
(2)当A恰好完全浸没在水中时：受力分析图
对A和动滑轮C受力分析如图1（a）：
……………⑴
对动滑轮D受力分析如图1(b)：
……………⑵
对杠杆MN受力分析如图1（c）所示：
……………⑶
对B受力分析如图1（d）：
……………⑷
当A恰好完全露出水面时：
对A和动滑轮C受力分析如图2（a）：
……………⑸
对动滑轮D受力分析如图2(b)：
……………⑹
对杠杆MN受力分析如图2（c）所示：
……………⑺
对B受力分析如图2（d）：
……………⑻
又因为：
……………⑼
解⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼得：GA=600N……………⑽
(3)当把N移到N′处时:
对A和动滑轮C受力分析如图3（a）：
……………⑾
对动滑轮D受力分析如图3(b)：
……………⑿
对杠杆MN受力分析如图3（c）所示：
……………⒀
对B受力分析如图3（d）：
……………⒁
解⑽⑾⑿⒀⒁得:F浮3
【题目】（1）图中：天平测出物体的质量是________ g；量筒中液体的体积是________ mL；弹簧测力计的示数是________ N；温度计的示数是________ ℃。
（2）木块从下图斜面所示位置静止释放，直到撞上金属片，测此过程木块的平均速度。
用粗糙程度相同，质量不同的木块做实验所得的数据如下表。根据公式________ ，算出第一次实验木块的平均速度_________
实验次数 | 木块质量/g | 运动距离/m | 运动时间/s |
1 | 100 | 1.000 | 0.8 |
2 | 150 | 1.000 | 0.8 |
3 | 200 | 1.000 | 0.8 |
4 | 250 | 1.000 | 0.8 |
请归纳本实验木块的平均速度与质量是否有关？________
