某提升装置中,杠杆AB能绕固定点O在竖直平面内转动,水平地面上的配重乙通过细绳竖直拉着杠杆B端。已知AO:OB=2:5,配重乙与地面的接触面积为S且S=200cm2。当在动滑轮下面挂上

首页 > 考试 > 物理 > 初中物理 > 力的合成与应用/2022-03-02 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

某提升装置中,杠杆AB能绕固定点O在竖直平面内转动,水平地面上的配重乙通过细绳竖直拉着杠杆B端。已知AO:OB=2:5,配重乙与地面的接触面积为S且S=200cm2。当在动滑轮下面挂上重1000N的物体甲静止时(甲未浸入水中),竖直向下拉绳子自由端的力为T1,杠杆在水平位置平衡,此时配重乙对地面的压强为P1且P1=3.5×104Pa;如果在动滑轮下挂一个质量为动滑轮质量5倍的物体丙,并把物体丙浸没在水中静止时,如图22甲所示,竖直向上拉绳子自由端的力为T2,杠杆在水平位置平衡。此时配重乙对地面的压强为P2且P2=5.6×104Pa。已知物体丙的质量与体积的关系的图像如图乙所示,如果不计杠杆重、绳重和滑轮轴间摩擦,图中两个滑轮所受重力相同取g=10N/kg。配重乙的体积为5×10-2m3,求配重乙的密度。



◎ 答案

◎ 解析


试题分析:当物体甲在空气中静止时,分别以物体甲、动滑轮、A端定滑轮、杠杆、配重乙为研究对象进行受力分析,根据力的平衡和杠杆的平衡条件列出等式,解等式得出G、G0之间的关系;当把物体丙浸没在水中静止时,先根据图象得出丙的密度,再对以上物体受力分析列出等式,解等式在得出G、G0之间的关系和乙物体的体积,联立两个方程解出G的大小,最后根据G=mg和求出配重乙的密度.
 
当物体甲在空气中静止时,分别以甲和动滑轮为研究对象,受力情况如图1所示
=1000N        
=  
以A端定滑轮为研究对象受力情况如图2所示

以杠杆为研究对象受力情况如图(3)所示
=
    选择配重乙为研究对象,受力情况如图3所示,

 
   ①    
当把物体丙浸没在水中静止时,各物体受力情况如下图所示。

根据图像可知,物体丙的密度为

=   


   

    ②   
由①②解得:G0=100N
G=1400N    m=140kg       
点评:本题为力学综合题,要求灵活利用所学知识、选用所学公式,利用好滑轮组的特点、杠杆平衡条件,能从图象得出相关信息是本题的关键,难题!

◎ 知识点

    专家分析,试题“某提升装置中,杠杆AB能绕固定点O在竖直平面内转动,水平地面上的配重乙通过细绳竖直拉着杠杆B端。已知AO:OB=2:5,配重乙与地面的接触面积为S且S=200cm2。当在动滑轮下面挂上…”主要考查了你对  【力的合成与应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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