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小明模仿建筑工地上的长臂吊车(如图甲),设计了如图乙所示的移动支点式杠杆模型,密...

小明模仿建筑工地上的长臂吊车(如图甲),设计了如图乙所示的移动支点式杠杆模型,密度及粗细都均匀的直棒AB1.8 m,放在一个宽度为40 cm的凳子上,当在A端固定一个m 2 kg的铅块(忽略大小)时,棒刚好有绕O1点转动的趋势(AO130 cm)g10 N/kg

(1)作出棒AB的重力作用点到支点O1的力臂;

(2)求棒AB的质量;

(3)当在P处挂一重物时(PB10 cm),棒刚好有绕O2转动的趋势,求重物的质量及此时棒对O2点的压力。

 

(1)见解析;(2) 1 kg;(3) 42 N 【解析】 (1)如答图所示 (2)设棒的重心为O,则OA=90 cm,O1O=60 cm 以O1为转轴,由杠杆平衡条件得m铅g·AO1=m棒g·OO1 即2 kg×10 N/kg×0.3 m=m棒×10 N/kg×0.6 m 解得m棒=0.5m铅=1 kg (3)以O2为转轴,则AO2=70 cm,OO2=20 cm,O2P=100 cm 由杠杆平衡条件得m铅g·AO2=m棒g·OO2+m物g·O2P 代入数据解得m物=1.2 kg 此时棒对O2点的压力F=(m铅+m棒+m物)g=(2 kg+1 kg+1.2 kg)×10 N/kg=42 N  
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考点分析:
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水平桌面上有一个质量为1 kg、底面积为200 cm2的圆柱形盛水容器,在容器底部用细绳将一质量是600 g,体积为1000 cm3的正方体木块固定在水中,木块有的体积浸入水中,绳子处于绷紧状态,木块静止后水深30 cm,如图甲所示;现向容器中加入适量水(水没有溢出)直至液面与物体的上表面相平,此时绳子刚好断裂,如图乙所示;绳子断裂后木块再次静止时,如图丙所示。求:

(1)甲图中绳子的拉力;

(2)从甲图到乙图所加水的重力;

(3)丙图相对于乙图的水面下降了多少。

 

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底面积为200 cm2的薄壁柱形容器内装有适量的水,将其放在水平桌面上。把体积为103 m3的正方体木块A放入水中后,再在木块A的上方放一体积为104 m3的物体B,静止后物体B的体积露出水面,如图甲所示。若将物体B取下放入水中,如图乙所示,静止后木块A的体积浸入水中。求:

(1)甲图中B物体受到的浮力;

(2)木块A的重力;

(3)B放入水中后,与取下B之前相比较,水对容器底部压强的变化量。

 

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如图所示,足够高的薄壁柱形容器A和均匀圆柱体B置于水平地面上。A中盛有体积为2×10-33的水,B物体重为20牛,底面积为2×10-22

A中水的质量m

B对水平地面的压强pB

现将圆柱体B沿水平方向均匀分成若干等份,逐个将每一等份放入容器A中并叠成柱形,直至全部放入容器A。下表记录的是上述过程中水对容器底部的压强p和容器对桌面的压强p

 

未放入

放入一块

……

……

全部放入

p(帕)

490

588

……

882

980

p(帕)

540

640

……

940

1040

 

 

请根据上述信息求出容器A的重力G和圆柱体B的体积VB

 

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现有一个用超薄材料制成的圆柱形容器,如图甲,它的下端封闭,上端开口,底面积S=200cm2,高度h=20cm,质量为100g;另有一个实心均匀圆柱体,如图乙,它的密度ρ=0.6×103kg/m3,底面积S1=120cm2,高度与容器高度相同。二者均放置在水平地面上.

(1)图乙中,圆柱体的质量是多少?

(2)将圆柱体竖直放在圆柱形容器内(如图丙),此时容器对地面的压强是多少?

(3)向容器内缓缓注水直至圆柱体对容器底部的压力刚好为零,此时水对容器底的压强是多少

 

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如图所示,现有甲、乙两个底面积均为100 cm2,质量忽略不计,形状不同的容器,盛有不同的液体,甲中盛的是水,乙中为未知液体。将完全相同的两个小球mn放入液体中,小球体积大小为40 cm3,小球m在甲中漂浮,露出水面的体积为自身体积的,小球n在乙中悬浮,两容器内液面处于同一高度,均为10 cm。求:

(1)乙容器中未知液体的密度;

(2)小球m的重力;

(3)若用一个竖直向下的力F作用在m球上,刚好将m球浸没于水中。此时甲容器对桌面的压强大小。

 

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