問題詳情:
如圖是利用電子秤顯示水庫水位裝置的示意圖。該裝置主要由不計重力的滑輪C、D,長方體物塊A、B以及輕質槓桿MN組成。物塊A透過細繩與滑輪C相連,物塊B透過細繩與槓桿相連。槓桿可以繞支點O在豎直平面內轉動,槓桿始終在水平位置平衡,且MO∶ON=1∶2。已知物塊A的密度爲1.5×103kg/m3,底面積爲0.04m2,高1 m ,物塊B的重力爲100N。滑輪與轉軸的摩擦、槓桿與軸的摩擦均忽略不計,g取10N/kg。求:
(1)當物塊A的頂部剛沒入水面時,底部受到水的壓強大小;
(2)當物塊A的頂部剛沒入水面時,物塊A所受的拉力大小;
(3)若水位發生變化,當電子秤的示數爲55 N時,求物塊A浸入水中的深度。
【回答】
解析:(1)物塊A底部受到水的壓強:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3N/kgm=1.0×104Pa 。
(2)物塊A排開水的體積V排=VA=Sh=0.04 m2m=0.04m3。
物塊A受到的浮力F浮=ρ水g V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.04m3=400N。
物塊A受到的重力GA=ρAg VA=1.5×103kg/m3×10N/kg×0.04m3=600N。
物塊A受到的拉力F=GA- F浮=600N -400N=200N。 .
(3)細繩BN對物塊的拉力FN=GB- F示=100N -55N=45N .
細繩DM對槓桿的拉力FM=FN=2×45N=90N。
物塊A受到的浮力 (1分)
物塊A排開水的體積===0.024 m3。.
物塊A浸入水中的深度h’= ==0.6m。
【名師點評】電子秤是目前市場上常用的稱量工具,此題以電子秤顯示水庫水位裝置切入,意在考查滑輪、槓桿、浮力、平衡條件、液體壓強、重力等知識點。
知識點:八年級下
題型:計算題