题目内容
【题目】如图所示,轻质杠杆上各小格间距相等,O为杠杆中点。甲、乙是同种金属材料制成的实心物体,甲为正方体,乙重为15N.将甲、乙用能承受最大拉力为25N的细线分别挂于杠杆上M、Q两刻线处时,两细线被拉直且都沿竖直方向,M、Q正好在甲、乙重心正上方,杠杆在水平位置平衡,这时甲对地面的压强为4000Pa;当把乙移挂至R时,甲对地面的压强为3750Pa.经过分析、计算后知道:(g取10N/kg)![]()
(1)金属块甲的重力为_____N;
(2)金属块乙的密度为_____g/cm3;
(3)将甲移至P正下方,乙移挂至R,这时甲对地面的压强为_____Pa;
(4)将甲移至N正下方,乙移挂至S,放手后杠杆_____平衡(选填“仍能”或“不能”)。
【答案】 45 4.5 2250 不能
【解析】 (1)设甲的重力为G,甲的底面积为S,杠杆上1小格为L,则根据杠杆平衡条件可得:F甲×6L=G乙×2L即F甲×6L=15N×2L,解得F甲=5N,此时甲对地面的压强为p=
=
=4000Pa;同理可得:F′甲×6L=15N×3L,解得F′甲=7.5N,此时甲对地面的压强为p′=
=
=3750Pa;两式联立解得:G=45N;(2)甲与地面的接触面S=
=
=1×102m2,由题可知,甲为正方体,故其边长为:l=0.1m,甲的密度为:ρ甲=
=
=
=4.5×103kg/m3=4.5g/cm3,甲、乙是同种金属材料制成的,可得:ρ乙=ρ甲=4.5g/cm3;(3)如果将甲向右移动并挂于P正下方,乙挂于R,此时(G甲F′)×2L=G乙×3L,即(45NF′)×2L=15N×3L,可得:F′=22.5N,这时甲对地面的压强为:p甲=
=
=2250Pa;(4)如果将甲移至N正下方,乙移挂至S,若杠杆平衡,则F″×4L=G乙×7L,即F″×4L=15N×7L,解得:F′′=26.25N>25N,细线会断,放手后杠杆不能平衡。