如图所示,把杠杆架在铁架台上,支点O到杠杆两端点A和B的距离之比为AO:OB=1:2,A端挂一质量为mA=1kg的空桶,

如图所示,把杠杆架在铁架台上,支点O到杠杆两端点A和B的距离之比为AO:OB=1:2,A端挂一质量为mA=1kg的空桶,B端挂质量为mB=1.6kg、体积为V=0.2dm3的物块,物块沉入水底并通过细线挂在杆的B端,盛水柱状容器的底面积为1dm2.现将铁架台的支点O升高一段距离,使B端物块露出水面一部分,再在小桶内装入一定质量的砂子,杠杆仍可水平平衡,水对容器底部的压强减小了100Pa,则装入桶内砂子的质量为______ kg.g取10N/kg.
冰冰碴子 1年前 已收到2个回答 举报

神奇的BQ 幼苗

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解题思路:(1)当物块露出水面一部分时,水对容器底部的压强减小了100Pa,根据这个条件求出水面下降的深度.
(2)知道容器的底面积和下降的深度求出物块露出水面的体积,求出物块排开水的体积.
(3)作用在杠杆B端的力等于物块的重力减浮力,根据杠杆平衡条件列出等式求出砂子的质量.

∵p=ρgh,
∴△h=[△p/ρg]=[100Pa
1.0×103kg/m3×10N/kg=
1/100]m,
物块露出水面的体积为:V=S△h=10-2m2×[1/100]m=10-4m3
物块排开水的体积:V=V-V=2×10-4m3-10-4m3=10-4m3
根据杠杆平衡条件得,
(m空桶+m砂子)g×OA=(m物块g-F)×OB,
(1kg+m砂子)g×OA=(1.6kg×g-1.0×103kg/m3×g×10-4m3)×OB,
又因为AO:OB=1:2,
m砂子=2kg.
故答案为:2.

点评:
本题考点: 杠杆的平衡条件;压强的大小及其计算.

考点点评: 对于杠杆平衡问题,根据杠杆平衡条件求出所能求出的物理量,此类习题一般从已知条件入手.

1年前

2

tang_beijing 幼苗

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水对容器底部的压强减小了100Pa,压力就减少了F=ps=100*0.01=1N,
根据相互作用力的知识可知,F浮正好减小了1N。也就是B端相当于增
加了1N的向下拉力。根据杠杆平衡条件,A端要增加2N向下的拉力,即
装沙的重量的1N,质量为1/9.8=0.1kg

1年前

2
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