题目内容
【题目】运用知识解决问题:
(1)如图1,轮船由下游经过船闸驶往上游.船进入闸室后,先关闭阀门B和阀门D,再打开阀门 , 当闸室中水位与上游水位时,打开阀门C,船驶入上游.
(2)如图2,A、B两物体叠放在水平地面上静止.请画出物体A的受力示意图.
(3)如图3,轻质杠杆的OA:OB=4:1.放在水平地面上的物体甲的重力G甲=125N,底面积S甲=1×10﹣2m2 . 当杠杆水平平衡时,物体甲对地面的压强p甲=1×104Pa,则物体乙的重力G乙= . (请写出解题思路)
【答案】
(1)A;相平
(2)
(3)100
【解析】解:(1)当船从下游驶向船闸时,先打开阀门B,此时闸室与下游组成连通器,闸室内的水通过阀门B流出,水面相平时,打开下游闸门D,船进入闸室; 进入闸室后,关闭阀门B和闸门D,打开阀门A,此时上游与闸室组成连通器,上游的水通过阀门A流向闸室,水面相平时,打开上游闸门C,船平稳地驶向上游,再关闭阀门A和闸门C.(2)对物体A进行受力分析可知,物体A共受到重力、支持力和物体B 的压力三个力的作用,并且重力与压力之和等于支持力,物体A受到的重力从重心竖直向下画,符号为G;地面对物体A的支持力从重心竖直向上画,符号为F支;B物体对A的压力从重心竖直向下画,符号为F压 . 如图所示:
3)解题思路:
首先利用p= 求出杠杆水平平衡时,物体甲对地面压力,然后根据压力、重力与拉力之间的关系,求出物体甲对杠杆的拉力,再利用杠杆平衡条件计算物体乙的重力.
根据p= 可得,杠杆平衡时,物体甲对地面的压力:
F压=pS=1×104Pa×1×10﹣2m2=100N,
则物体甲对杠杆的拉力为F1=G﹣F压=125N﹣100N=25N,
根据杠杆平衡条件可得:F1×OA=G×OB,
因为OA:OB=4:1,
所以,G= = =4F1=4×25N=100N.
所以答案是:(1)A;相平;(2)见解答图;(3)100.
【考点精析】通过灵活运用力的示意图和连通器原理,掌握用一根带箭头的线段把力的三要素都表示出来的方法,叫力的图示法.(力的示意图只表示出力的方向和作用点);连通器:1、是指上部开口,底部连通的容器.2、连通器至少有两个开口,只有一个开口的容器不是连通器.连通器的原理: 如果连通器中只装有一种液体,那么液面静止时连通器中液面总保持相平.连通器中各容器液面相平的条件是:(1)连通器中只有一种液体,(2)液体静止即可以解答此题.