(2011•平谷区二模)如图所示,杠杆AB的A点挂边长为2dm、密度为ρ1=2kg/dm3的正方体C,B点挂边长为1dm

(2011•平谷区二模)如图所示,杠杆AB的A点挂边长为2dm、密度为ρ1=2kg/dm3的正方体C,B点挂边长为1dm正方体D,AO:OB=2:5,杠杆在水平位置平衡时,D静止在空中,C对水平地面的压强为p1=1000Pa;若将正方体D浸没在某种液体中(未接触到容器底),杠杆在水平位置平衡时,C对水平地面的压强增大了1250Pa,取g=10N/kg,可求得(  )
A.物块D的密度为5kg/dm3
B.液体的密度为2kg/dm3
C.当物体D浸没在液体中时A点所受竖直向下的拉力为95N
D.若物体D不浸入液体,要使物体C对地面的压强为零,则应对物体D施加竖直向下的64N的力
pit9997 1年前 已收到1个回答 举报

氧石涛 幼苗

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解题思路:A、先根据物体C的边长、密度求出C的重力,然后根据C对地面的压强求出C对地面的压力,并对C进行受力分析求出作用在杠杆A端的作用力,最后根据杠杆平衡的条件求出D的重力,并根据D的边长以及密度公式求出D的密度.
B、根据物体C对地面压强的增加值求出地面增加的压力,然后再对物体C进行受力分析,求出此时作用在杠杆A端的作用力,并根据杠杆平衡的条件求出作用在杠杆B端的作用力,然后对D进行受力分析,求出D所受的浮力,最后根据浮力计算公式求出液体的密度.
C、当物体D浸没在液体中时,对C进行受力分析,物体C受到竖直向下的合力即为杠杆A端受到向下的拉力.
D、当物体C对地面的压强为零时,作用在A端竖直向下的力为C的重力,然后根据杠杆平衡的条件求出作用在B端的力,根据二力合成求出对物体D施加的竖直向下的作用.

Gc=mcg=ρ1vcg=2kg/dm3×8dm3×10N/kg=160N,
FC=p1sc=1000Pa×4×10-2m2=40N,
则由杠杆平衡条件可得
(GC-FC)×AO=GD×OB
GD=
GC−FC
OB× OA=[160N−40N/5]×2=48N;
ρ2=
GD
vDg=
48N
1dm3×10N/kg=4.8kg/dm3;故A选项错误.
由题知,物体C对地面的压强增加值△p=1250Pa,
则地面增加的压力:△FC=△psc=1250Pa×4×10-2m2=50N,
杠杆A端减小的拉力:
△FA=△FC=50N,由杠杆平衡条件可得:
(GC-FC-△FA)×AO=(GD-FD)×OB
(160N-40N-50N)×2=(48N-FD)×5
FD=20N;
又∵FDgvD
∴ρ=
FD
vDg=
20N
1×10−3m3×10N/kg=2×103kg/m3=2kg/dm3;故B选项正确.
当物体D浸没在液体中时A点所受竖直向下的拉力为 FA=GC-FC-△FA=160N-40N-50N=70N;故C选项错误.
若物体D不浸入液体,要使物体C对地面的压强为零,由杠杆平衡的条件可得:
GC×AO=(GD+F)×OB
160N×2=(48N+F)×5
F=16N;故D选项错误.
故选B.

点评:
本题考点: 杠杆的平衡条件;压强的大小及其计算;阿基米德原理.

考点点评: 本题为力学综合题,考查了学生对密度公式、重力公式、压强公式、阿基米德原理、杠杆平衡条件、同一直线上力的合成的掌握和运用,要求灵活选用公式求解.

1年前

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