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如图所示,一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上,OA=20 cm,甲是边长为10 ...

如图所示,一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上,OA20 cm,甲是边长为10 cm的正方体,用绳子连接A点且绳子拉直。乙物体重为20 N,当对杠杆压力的力臂OB10 cm时,甲对水平面的压强为2×103 Pa。求:

(1)绳子的拉力;

(2)正方体甲的密度;

(3)现用一水平拉力使乙物体以5 cm/s的速度向右做匀速直线运动,若使甲对水平面的压力恰好为零,需要经过的时间。(g10 N/kg

 

(1) 10 N;(2) 3×103 kg/m3;(3) 4 s 【解析】 (1)由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得,FA×OA=G乙×OB 绳子的拉力FA===10 N (2)由p=可知,甲对地面的压力: F压=pS=2×103 Pa×(0.1 m)2=20 N 根据F支=F压=20 N 此时物体甲受重力、绳子向上的拉力FA及地面对它的支持力F支且处于静止状态,则甲的重力 G甲=FA+F支=10 N+20 N=30 N 甲的质量m===3 kg 甲的密度ρ===3×103 kg/m3 (3)设乙运动的距离为s时,甲对地面的压力刚好为零,此时绳子上的拉力FA′=G甲 由杠杆平衡条件得FA′×OA=G乙×(10 cm+s) 则乙运动的距离 s=-10 cm=-10 cm=20 cm 乙运动的时间t===4 s  
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考点分析:
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一个大人和小孩坐在跷跷板上,大人对跷跷板的压力作用点到转动轴O的距离为0.5 m,小孩对跷跷板的压力作用点到转动轴O的距离为0.6 m,跷跷板恰好处于水平静止状态(如图所示)。这时小孩悬空,大人的脚与地面接触的面积S200 cm2,他对地面产生的压强p2×104 Pa。完成下列问题:(已知:大人的质量为m170 kg,跷跷板的总长为3 m。忽略跷跷板的重力,转动轴在跷跷板的中央,g10 N/kg

(1)请画出大人所受的重力G1,并求大人受到的重力大小;

(2)求小孩的质量m2

(3)若大人的位置不变,小孩慢慢移动,经过10 s时间,大人对地压力减小一半(跷跷板仍保持水平静止状态)。求小孩这个过程中的平均速度v

 

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如图所示,质量不计的光滑木板AB1.2m,可绕固定点O转动,离O0.2mB端挂一重50N的物体,板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住,木板始终在水平位置平衡。

(1)在图上画出A点所受拉力的力臂L

(2)求木板水平位置平衡时绳的拉力;

(3)O点的正上方放一质量为1kg的小球,若小球以20cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动,问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零(绳的重力不计)?

 

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边长为10 cm的正方体物块A的质量为0.8 kg,长方体B的高为8 cm,重力为10 NB立放于水平地面上时对地面的压强为p1,将AB用细线系上放入装有适量水的烧杯中,静止时如图所示,此时B对烧杯底部的压强为p2。已知p1p252。(g10 N/kg)求:

(1)A的重力;

(2)B在水中时所受的浮力;

(3)A叠放于B上,此时B对地面的压强。

 

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底面积为200 cm2、容积为500 mL、重为2 N的溢水杯置于水平桌面上,溢水杯中盛有某种液体,如图所示,液面刚好齐溢口。将一个质量为64 g的物块放到溢水杯中,物块漂浮在液面上,溢到量杯中的液体是80 mL。(g10 N/kg)求:

(1)液体的密度;

(2)物块在杯中静止后溢水杯对桌面的压强;

(3)若用小针将物块上表面压至液面下多溢出20 mL的液体,求物体的密度。

 

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如图所示,水槽与木块等高,都为10 cm,水槽的底面积为300 cm2,木块的底面积为100 cm2。已知木块的质量为0.8 kg (木块不吸水,整个过程木块不倾倒,g10 N/kg)求:

(1)木块的密度;

(2)水槽中注入600 mL水时,木块对容器底的压强;

(3)水槽中最多可以注入多少kg的水。

 

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