题目内容
如图,轻质杠杆AB可绕O点转动,在A、B两端分别挂有边长为10cm,重力为20N的完全相同的两正方体C、D, OA∶OB=4∶3;当物体C浸入水中且露出水面的高度为2cm时,杠杆恰好水平静止,A、B两端的绳子均不可伸长且均处于张紧状态。(g=10N/kg) 求:
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(1)物体C的密度;
(2)杠杆A端受到绳子的拉力;
(3)物体D对地面的压强。
(1)2×103kg/m3 (2)12N (3)400Pa。
【解析】
试题分析:(1)由题意知:物体的重力G=20N,体积为V=(10cm)3=0.001m3,g=10N/kg,则物体的质量为m=G/g=20N/10N/kg=2kg,密度为ρ=m/V=2kg/0.001m3=2×103kg/m3。(2)(3)物体C排开水的体积为V排=(10cm)2×8cm=0.0008m3,水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,则C受到的浮力为F浮=ρ水V排g=1.0×103kg/m3×0.0008m3×10N/kg=8N,杠杆A端受到绳子的拉力大小为FA=G-F浮=20N-8N=12N,对应的力臂为OA,杠杆B端受到绳子的拉力大小为FB,对就的力臂为OB,OA∶OB=4∶3,则由杠杆原理FAOA=OBFB,即12N×OA=FB×OB,解得FB=16N,D对地面的压力为F=G-FB=20N-16N=4N,受力面积S=(10cm)2=0.01m2,压强为p=F/S=4N/0.01m2=400Pa。
考点:压力、压强、浮力的综合分析与计算
小明同学探究“通过导体的电流与电压的关系”时,电路图与实物图如图所示.已知电源电压和电阻R1的阻值均恒定,电流表A的量程为0~0.6安,电压表V1的量程为0~3伏,电压表V2的量程为0~15伏,滑动变阻器R2上标有“50Ω 1A”的字样.
(1)小明按电路图将实物连接起来,闭合开关前滑动变阻器的滑片应放在端(填“左”或“右”).闭合开关,发现电流表A与电压表V1的示数为零,电压表V2的示数不为零,若是电路中的电阻R1或滑动变阻器R2发生故障.则故障是 .
(2)排除故障后,继续进行实验,记录电流表A与电压表V1的示数,得到一组实验数据,如下表所示.
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压表V1示数(V) | 1.6 | 1.8 | 2.0 | 2.2 | 2.4 |
电流表A示数(A) | 0.16 | 0.18 | 0.20 | 0.22 | 0.24 |
分析表中实验数据可得结论:当导体的阻值不变时,通过导体的电流与电压成 比.
(3)实验中,记录电流表A与电压表V2的示数,得到一组实验数据,根据实验数据作出U-I图线(实线部分),如图所示.则该实验中,在保证实验器材安全的前提下,电路中允许通过的最大电流为 安.
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