题目内容
如图所示,物体A重1000 N,其体积为4×10-2 m3,B、C都是完全相同的动滑轮;杠杆DE可绕O点在竖直平面内转动,OE∶OD=2∶1.小成受到的重力为600 N,当物体A完全浸没在水中时,他通过细绳在E点施加竖直向下的拉力F1,杠杆在水平位置平衡,小成对地面的压强为p1;当物体A有一半体积露出水面时,小成在E点施加竖直向下的拉力F2,杠杆仍在水平位置平衡,小成对地面的压强为p2,已知p1∶p2=5∶3,杠杆ED和细绳的质量,以及滑轮的轴摩擦均忽略不计.求:
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(1)物体A浸没在水中受到的浮力;
(2)动滑轮B受到的重力G动;
(3)小成在E点施加竖直向下的拉力F2.
解析:
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(1)F 浮=ρgV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4×10-2 m3=400 N (1分)(2)A的受力情况如图甲: FA1=GA-F浮1=1000 N-400 N=600 N FA2=GA-F浮2=1000 N-200 N=800 N 动滑轮B的受力情况如图乙, FA1与FC1=G 动+2FA1=G动+1200 N ①FC2=G 动+2FA2=G动+1600 N ②C 的受力情况如图丙,FC1与 FD1= FD2= 杠杆的受力情况如图丁 ,由杠杆平衡条件可知:FD·OD=F1·OE,FD1与FD1相等,FD2与 F1= F2= 对人进行受力分析如图戊, F1与F1′相等: P1= P2= 将P1、P2代入 (3)将已知条件代入式⑤⑥可得:F2=
说明:(1)38题等效电路图均正确给1分. (2)39题隔离分析物体受力图至少三个正确给1分,正确写出任意两个不同研究对象的平衡方程给1分,若只写出FA1、FA2的正确数值给1分. (3)其它方法正确均给分. |