题目内容
14．
如图是利用电子秤显示水库水位装置的示意图．该装置主要由不计重力的滑轮C、D，长方体物块A、B以及轻质杠杆MN组成．物块A通过细绳与滑轮C相连，物块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：ON=1：2．已知物块A的密度为1.5×103kg/m3，体积为0.04m3，物块B的重力为100N．滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计．求：（1）若把物块A放在水平地面时对地面的压力．
（2）当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的浮力大小；
（3）若水位发生变化，当电子秤的示数为55N时，求物体A浸入水中的体积．
分析 （1）根据重力公式G=mg=ρVg计算出物块A对地面的压力；
（2）利用阿基米德原理求物块A所受的拉力；
（3）①当电子秤的示数为55N时，求出杠杆N端受到的拉力，知道力臂关系，可求杠杆M端受到的拉力；
②由于滑轮组不是由一股绳子缠绕而成，对每一个动滑轮受力分析，利用力的平衡求滑轮组对A的拉力；
③A受到的拉力加上浮力等于物体A的重力，据此求A受到的浮力，再根据阿基米德原理F浮=ρ水V排g求排开水的体积．
解答 解：
（1）物体A重：
GA=ρAVAg=1.5×103kg/m3×0.04m3×10N/kg=600N，
（2）物块A没入水中，
所以排开水的体积：
V排=VA=0.04m3，
物块A所受的浮力：
F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×0.04m3×10N/kg=400N；
物块A所受的拉力：
F拉=GA-F浮=600N-400N=200N；
（3）①电子秤的示数F示=GB-FN，则杠杆N端受到的拉力：
FN=GB-F示=100N-55N=45N，
因为杠杆平衡，MO：ON=1：2
所以FMLOM=FNLON，
所以杠杆M端受到的拉力：
FM=90N；
②滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，
滑轮D受到向下的拉力：
FD=2FM=2×90N=180N，
滑轮C受到向下的拉力：
FC=2FD=2×180N=360N，
所以滑轮组对A的拉力：
F拉A=FC=360N；
③因为F拉A+F浮=GA，
所以F浮=GA-F拉A=ρAVAg-F拉A=1.5×103kg/m3×0.04m3×10N/kg-360N=600N-360N=240N，
因为F浮=ρ水V排g，
所以V排=$\frac{{F}_{浮}}{{ρ}_{水}g}$=$\frac{240N}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.024m3．
答：（1）若把物块A放在水平地面时对地面的压力是600N；
（2）当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的浮力是200N；
（3）物体A浸入水中的体积是0.024m3．
点评 本题为力学综合题，考查了浮力的计算、液体压强的计算、杠杆平衡条件的应用，难点在第三问，注意滑轮组不是由一股绳子缠绕而成，要对每一个动滑轮受力分析，进行计算，属于难题．
| A． | 电流表和电压表的示数都增大 | B． | 电流表和电压表的示数都减小 | ||
| C． | 电流表示数不变，电压表示数增大 | D． | 电流表示数增大，电压表示数减小 |
如图是家庭、宾馆常用的电热水壶及其铭牌．
| A． | 小灯泡正常发光 | B． | 电流表的示数特别大 | ||
| C． | 电压表的示数为电源电压 | D． | 电流表、电压表都被烧坏 |
如图为冬天人们常用的电热暖手宝，暖手宝通电后，它的温度会升高，这是通过做功方式改变其内能的；暖手宝内部通常采用水，这是利用水的比热容比较大的属性，使保暖时间更长；当袋内0.5kg的水由0℃加热至80℃，需要吸收的热量为1.68×105J[水的比热容c=4.2×103J/（kg•℃）]，若电热暖手宝正常工作时功率为600W，消耗的电能全部转化为内能并以热量形式释放，则产生这些热量需要的时间为280s；为了使用更加安全，它的内部采用了双重温控保护开关，两个温控开关是串联（串联/并联）起来使用的．| A． | “36V 100W” | B． | “110V 40W” | C． | “220V 25W” | D． | “220V 60W” |