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如图是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体B的示意图.杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动

时间:2020-08-31 00:50:56

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如图是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体B的示意图.杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动

问题补充:

如图是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体B的示意图.杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,OC:OD=1:2,物体A为配重,其质量为200g.烧杯的底面积为75cm2,物体B的质量为320g,它的体积为40cm3.当物体B浸没在水中时,水对杯底的压强为p1.当用力拉物体A,将物体B提出水面一部分以后,杠杆恰好在水平位置平衡,此时,竖直向下拉物体A的力为F,水对杯底的压强为p2.若p1与p2之差为40Pa,则拉力F的大小为________N.(g取10N/kg,杠杆的质量、悬挂物体A和物体B的细绳的质量均忽略不计)

答案:

4.2

解析分析:知道两物体的质量,利用重力公式求两物体受到的重力;知道物体B的体积,利用阿基米德原理求物体B全浸入水中受到的浮力;知道水对烧杯底的压强之差,利用压强公式求容器底受到的压力差,即当杠杆左端施加力F时,杠杆右端受到的拉力差;求出上面各物理量后,求杠杆两端受力大小,知道两边力臂的大小关系,利用杠杆的平衡条件求拉力F的大小.

解答:GA=mAg=200×10-3kg×10N/kg=2N,GB=mBg=320×10-3kg×10N/kg=3.2N,物体B全浸入水中受到的浮力:F浮=ρ水v排g=1×103kg/m3×40×10-6m3×10N/kg=0.4N;∵水对烧杯底的压强差:△p=40Pa,∴水对烧杯底的压力差:△F=△p×s=40Pa×75×10-4m2=0.3N,杠杆右端受到的压力差:△F′=△F=0.3N,∵杠杆平衡,∴(GA+F)×OC=(GB-F浮+△F′)×OD,即:(2N+F)×OC=(3.2N-0.4N+0.3N)×OD,∵OC:OD=1:2,∴F=4.2N.故

如图是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体B的示意图.杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动 OC:OD=1:2 物体A为配重 其质量为200g.烧杯的底面积为75cm2 物

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