Question

【题目】如图是利用电子秤显示水库水位装置的示意图。该装置主要由不计重力的滑轮C、D，长方体物块A、B以及轻质杠杆MN组成。物块A通过细绳与滑轮C相连，物块B通过细绳与杠杆相连。杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，且MO:ON=1:2。已知物块A的密度为1.5×103kg/m3，底面积为0.04m2，高1 m ，物块B的重力为100N。滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，g取10N/kg。求：

（1）当物块A的顶部刚没入水面时，底部受到水的压强大小；

（2）当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的拉力大小；

（3）若水位发生变化，当电子秤的示数为55 N时，求物块A浸入水中的深度。

Answer 1

【答案】.（1）104Pa ； （2）200N ； （3）0.6m

【解析】（1）当物块A的顶部刚没入水面时，底部所处的深度：h=1m，底部受到水的压强：

．

（2）物块A的体积： ，物体A重：

，

∵物块A没入水中，∴排开水的体积： ；物块A所受的浮力：

；

物块A所受的拉力： ；

（3）①电子秤的示数，则杠杆N端受到的拉力：

∵杠杆平衡，

∴，∴杠杆M端受到的拉力： ；

②滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，

滑轮D受到向下的拉力： ，

滑轮C受到向下的拉力： ，

∴滑轮组对A的拉力： ；

③∵，所以∵，

∴，∵ ，

∴物块A浸入水中的深度：

故答案为：（1）104Pa ； （2）200N ； （3）0.6m