题目内容

1.如图所示,小明在杠杆左边挂3个钩码(每个钩码重1N),右边用一滑轮组吊起一个浸入水中的物体A,使杠杆处于平衡状态,(不考虑动滑轮自重及摩擦力、g=10N/kg)
(1)绳子自由端的拉力是4N.
(2)当物体A重为13N时,则物体A受到的浮力1N.
(3)物体A排开水的体积为1.0×10-4m3,排开水的质量是0.1kg.
(4)若考虑动滑轮重量为1N,杠杆向右(选填“左”或“右”)边倾斜.

分析 (1)根据图示读出力臂,然后根据杠杆平衡的条件求出自由端的拉力;
(2)根据3F拉=G物-F浮力即可求出物体A受到的浮力;
(3)根据F浮力=ρ水gV排水的应用求出物体A排开水的体积,再根据密度的变形公式求出水的质量;
(4)根据杠杆左右两边力与力臂的乘积大小进行判断,杠杆向力与力臂乘积较大的一边倾斜.

解答 解:(1)由图可知,钩码挂在左边第4 格,绳子末端挂在右边第3格,根据杠杆平衡条件可得:
3N×4=F拉×3
绳子末端拉力:F拉=4N;
(2)由3F拉=G物-F浮力可得:
F浮力=G物-3F拉=13N-3×4N=1N;
(3)由F浮力=ρ水gV排水可知:V排水=$\frac{{F}_{浮力}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{1N}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=1.0×10-4m3;
由ρ=$\frac{m}{V}$可得,排开水的质量:m水=ρ水V排水=1.0×103kg/m3×1.0×10-4m3=0.1kg;
(4)若考虑动滑轮重量为1N,则杠杆右边力与力臂的乘积大于左边力与力臂的乘积,因此杠杆向右边倾斜.
故答案为:(1)4;(2)1;(3)1.0×10-4;0.1;(4)右.

点评 本题考查杠杆平衡条件的应用、阿基米德原理的应用、密度公式的应用等知识点,关键会选择合适的计算公式,并对计算公式进行灵活变形.

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