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如图 光滑长木板AB可绕O转动 质量不计 A端用竖直绳与地板上拉着 在离O点0.4m的B处

时间:2024-08-11 11:55:42

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如图 光滑长木板AB可绕O转动 质量不计 A端用竖直绳与地板上拉着 在离O点0.4m的B处

问题补充:

如图,光滑长木板AB可绕O转动,质量不计,A端用竖直绳与地板上拉着,在离O点0.4m的B处挂一密度为0.8×103kg/m3;长20cm的长方形物体,当物体浸入水中10cm深处静止时,从盛水到溢水口的杯中溢出0.5N的水(g=10N/kg),求:

①物体受到的浮力

②物体的重力

③当一质量为200g的球从0点以2cm/s的速度沿木板向A端匀速运动时,问球由O点出发多少时间,系在A端的绳拉力刚好为零?

答案:

解:

①∵溢水杯内装满了水,G排=0.5N,

∴物体受到的浮力为:F浮=G排=0.5N.

答:物体受到的浮力为0.5N.

②根据F浮=ρ水V排g可知,

V排===5×10-5m3,

∵长方形物体长20cm,而浸入水中的深度为10cm,

∴V物=2V排=2×5×10-5m3=1×10-4m3,

又∵ρ物=0.8×103kg/m3,

物体的重力为:G=mg=ρ物V物g=0.8×103kg/m3×1×10-4m3×10N/kg=0.8N.

③∵F浮=0.5N,G=0.8N,

∴绳子的拉力为:FB=G-F浮=0.8N-0.5N=0.3N,

设小球运动t秒后,系在A端的绳拉力FA=0N,

而V球=2cm/s=0.02m/s,G球=m球g=0.2kg×10N/kg=2N,

则FB×OB=G球×V球t,

即0.3N×0.4m=2N×0.02m/s×t,

解得:t=3s.

答:球由O点出发3s的时间,系在A端的绳拉力刚好为零.

解析分析:①溢水杯内装满了水,当物体放入后,知道排开水的质量,根据阿基米德原理可以计算浮力.②知道物体受到的浮力,从而可利用公式V排=计算出排开水的体积,又知道长方形物体长20cm,而浸入水中的深度为10cm,从而可以计算出物体的体积,再利用公式G=mg=ρVg计算物体的重力.③知道物体受到的浮力和重力,从而可以计算出绳子的拉力,设小球运动t秒后,系在A端的绳拉力0N,从而可以根据杠杆的平衡条件列出等式即可.

点评:本题考查了浮力、重力、体积、距离和杠杆的平衡条件的应用,关键是对公式和公式变形的理解和应用.

如图 光滑长木板AB可绕O转动 质量不计 A端用竖直绳与地板上拉着 在离O点0.4m的B处挂一密度为0.8×103kg/m3;长20cm的长方形物体 当物体浸入水中1

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