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如图甲所示的装置中,轻质杠杆AB可绕0点在竖直平面内转动,3AO=OB,一个边长...

如图甲所示的装置中,轻质杠杆AB可绕0点在竖直平面内转动,3AO=OB,一个边长  为20cm的正方体铜块完全浸没在水中,当在杠杆右端用细钢丝挂重为112N的重物G时,杠杆AB恰处于水平平衡;若利用此装置提拉一个物块A,质量为40Kg的小明用力拉住杠杆B端使杠杆水平平衡,如图乙所示.已知物块A的体积为40dm3.若杠杆的质量、细钢丝的质量与摩擦均忽略不计(g取10N/Kg,ρ=8.9g/cm3).求:
(1)此装置中动滑轮的重G
(2)小明所能吊起物块A的最大质量mA

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(1)由杠杆平衡条件求出A端绳子对杠杆的拉力,由密度公式的变形公式、浮力公式及平衡条件可以求出动滑轮的重力. (2)小明对B端的最大拉力等于其重力,由杠杆平衡条件求出A端的最大拉力,然后求出A的最大重力,最后求出A的质量. 【解析】 (1)由杠杆平衡条件得:FA×OA=GB×OB,则FA===336N, 由平衡条件得:(ρ铜-ρ水)Vg+G动=2FA,G动=2FA-(ρ铜-ρ水)Vg=2×336N-(8.9×103kg/m3-1×103kg/m3)×(0.2m)3×10N/kg=40N; (2)小明的最大拉力F=G=mg=40kg×10N/kg=400N, 由杠杆平衡条件得:F最大×OA=F×OB,即F最大×OA=400N×3OA,F最大=1200N; 由平衡条件得:G-ρ水VAg+G动=2F最大,G=2F最大+ρ水VAg-G动=2×1200N+1×103kg/m3×0.040m3×10N/kg-40N=1560N, ∵G=mg,∴物体的质量m===156kg; 答:(1)此装置中动滑轮的重为40N; (2)小明所能吊起物块A的最大质量为156kg.
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考点分析:
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(1)灯的电阻RL与定值电阻R的比值;
(2)滑片P在C点时,滑动变阻器的阻值RC
(3)当S1、S2都断开时,电路消耗的最小电功率.
(请画出相关电路状态的等效电路图)

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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