题目内容
【题目】“转大运”是大力士比赛中的一个项目,如图甲所示,长为4 m 的杠杆一端固定并保持水平,将重量300 kg的重物系在距离支点2.5 m的位置,选手将重物抬离地面后,沿顺时针绕圈30 s,杠杆转动角度为180°,如图乙所示:(杠杆重力不计,g取10 N/kg,π=3.14)
(1)若重物底面积为0.25 m2,则重物放在水平地面上时对地面的压强是多少?
(2)选手要将重物刚好抬离地面,至少需要施加多大的力?
(3)该选手绕圈过程中的平均速度是多少?(计算结果保留2位小数)
【答案】(1)1.2×104 Pa;(2)1 875 N;(3)0.42 m/s
【解析】
(1)重物的重力G=mg=300 kg×10 N/kg=3 000 N
对水平地面的压力F=G=3 000 N
对水平地面的压强p===1.2×104 Pa
(2)选手抬离重物时,根据杠杆平衡条件可得FL=GL0
选手至少需要施加的力F===1 875 N
(3)选手绕圈一周运动的距离s0=2πL
绕圈180°运动的距离s=s0=×2×3.14×4 m=12.56 m
选手绕圈的平均速度v==≈0.42 m/s
【题目】小明利用弹簧测力计、烧杯、小桶、石块、细线等器材探究浮力大小与排开液体的重力的关系。
(1)部分实验操作步骤如图所示,遗漏的主要步骤是_____,若将遗漏的步骤标注为D,最合理的实验步骤顺序是_____(用实验步骤对应的字母表示)。
(2)小明进行实验并把数据记录在下表中。从表中数据可知石块受到的浮力是
_____N,排开液体的重力是_____N.小明根据它们的大小关系归纳出了实验结论并准备结束实验,同组的小丽认为实验还没有结束,理由是_____,接下来的实验操作应该是_____。
实验步骤 | A | B | C | D |
弹簧测力计示数/N | 1.6 | 1.8 | 0.5 | 0.3 |
(3)实验结束后,小明还想进一步探究浮力大小是否与物体的密度有关,可取_____相同的铁块和铝块,使其浸没在同种液体中,比较浮力的大小。