Question

【题目】如图所示，光滑带槽的长木条AB（质量不计）可以绕支点O转动，木条的A端用竖直细线连接在地板上，OA=0.6m，OB=0.4m。在木条的B端通过细线悬挂一个长方体木块C，C的密度为0.8×103kg/m3，B端正下方放一盛满水的溢水杯。现将木块C缓慢浸入溢水杯中，当木块浸入水中一半时，从溢水口处溢出0.5N的水，杠杆处于水平平衡状态，然后让质量为300g的小球从B点沿槽向A端匀速运动，经4s的时间系在A端细绳的拉力恰好等于0，下列结果不正确的是（忽略细线的重力，g取10N/kg）（　　）

A. 木块受到的浮力为0.5N

B. 木块C受到细线的拉力为0.3N

C. 小球刚放在B端时A端受到细线的拉力为2.2N

D. 小球的运动速度为0.2m/s

Answer 1

【答案】D

【解析】

（1）溢水杯内盛满水，当物体放入后，物体受到的浮力：F浮＝G排＝0.5N，故A正确；（2）根据F浮＝ρ液gV排可得排开水的体积：V排＝＝＝5×10﹣5m3；因为一半浸入水中，所以物体的体积：V物＝2V排＝2×5×10﹣5m3＝1×10﹣4m3；由G＝mg和ρ＝可得，物体的重力：G＝mg＝ρ物V物g＝0.8×103kg/m3×1×10﹣4m3×10N/kg＝0.8N，则B端木块C所受的拉力：FB＝G﹣F浮＝0.8N﹣0.5N＝0.3N，故B正确；（3）小球的质量为：m球＝300g＝0.3kg，小球的重：G球＝m球g＝0.3kg×10N/kg＝3N，小球刚放在B端时，B端受到的力为3N+0.3N＝3.3N，根据杠杆平衡条件得出关系式：FA×OA＝FB×OB，则A端受到细线的拉力：FA＝＝2.2N，故C正确。（4）设小球的运动速度为v，则小球滚动的距离s＝vt，当A端的拉力为0时，杠杆再次平衡，此时小球到O点距离：s′＝s﹣OB＝vt﹣OB＝v×4s﹣0.4m，根据杠杆平衡条件可知：G球×s′＝FB×OB，即：3N×（v×4s﹣0.4m）＝0.3N×0.4m，解得：v＝0.11m/s。故D错误。故选：D。