【题目】【2016·东营卷】我市经济建设中用到大量机械设备,某种起重机结构如图所示,起重机的吊臂OAB可以看作杠杆,吊臂前端用钢绳连着动滑轮,立柱CA竖直,OB:OA=6:1。用该起重机将浸没在水中的长方体石墩提出,放在水平地面上。石墩质量为1.5×l04 kg、底面积为3m2、高为2m。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
(l)浸没在水中的石墩(石墩的底部未浸入淤泥中),受到浮力是多少?
(2)石墩放在水平地面上时,起重机未对石墩施力,则石墩对地面的压强是多少?
(3)石墩完全离开水面被提升的过程中,测得每根钢绳的拉力为1.0×105 N,此时动滑轮的机械效率是多少?
(4)当石墩被提起且仍浸没在水中时,若忽略动滑轮、钢绳和吊臂的重力及各种摩擦,起重机立柱CA对吊臂A点竖直向上的作用力是多少?
【答案】(1)6×104 N;(2)5×104 Pa;(3)1.0×105 N,75%;(4)5.4×105 N
【解析】
(1)石墩浸没在水中,则排开水的体积:V排 =V=3m2 ×2m=6m3 ,
受到浮力是:F浮 =ρ水 gV排=1.0×103 kg/m3 ×10N/kg×6m3 =6×104 N;
(2)石墩的重力:G=mg=1.5×104 kg×10N/kg=1.5×105 N;
石墩静止在水平地面上时,对地面的压力:F压 =G=1.5×105 N,
对水平地面的压强:p=F压/S=1.5×105N/3m2=5×104 Pa;
(3)石墩完全离开水面被提升的过程中,动滑轮的机械效率是:
η=W有用/W总=Gh/Fs=Gh/2Fh=G/2F=1.5×105N/2×1.0×105N=75%;
(4)如图,作出动力臂和阻力臂,在Rt△AOC和Rt△BOD中,AC∥BD,所以△AOC∽△BOD,
OB:OA=6:1,所以,OD:OC=6:1,由图知,当石墩被提起且仍浸没在水中时,若忽略动滑轮、钢绳和吊臂的重力及各种摩擦,石墩对杠杆B点的拉力为FB =(G-F浮)=(1.5×105 N-6×104 N)=9×104 N,
根据杠杆平衡条件可得:FA ×OC=FB ×OD,起重机立柱CA对吊臂A点竖直向上的作用力:
FA =FB×OD/OC=FB×6OC/OC=6FB =6×9×104 N=5.4×105 N。
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【题目】一根硬棒,在________下能绕着________转动,这根硬棒就是杠杆.其中杠杆绕着转动的点叫________,动力是________.阻力臂是________.
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【题目】下列关于光学知识的叙述正确的是( )
A. 物体离平面镜越近,所成的像越大
B. 光在真空中的传播速度是3×108m/s
C. 光的色散就是将白光分解成红、绿、蓝三种色光的现象
D. 我们能从各个方向看见电影银幕上的画面,是因为光在银幕上发生了镜面反射
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【题目】将边长为10cm的立方体物块放入圆柱形容器底部,如图1所示.逐渐向容器内倒入水(水未溢出),测量容器内水的深度h,分别计算出该物块对应受到的浮力F浮 , 并绘制了如图2所示的F﹣h图象.请你解答下列问题:
(1)当h=12cm时,根据图象可判断物块处于(选填“漂浮”、“悬浮”或“沉底”)状态.
(2)当h=12cm时,求水对容器底部的压强.
(3)求该物块的密度是多少kg/m3 .
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【题目】位于芜湖市中心的镜湖以环种杨柳而景胜一方,湖畔垂柳成荫,水面倒影如镜。从物理学的角度看,“垂柳成荫”是由于光的_______形成的,“倒影如镜”是由光的______所形成的岸边柳树的_________(选填“实像”或“虚像”)。
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【题目】把两个质量相同的实心铁球和铝球(ρ铝<ρ铁 ),分别挂在两个弹簧秤上,然后 将它们全部浸入水中,比较弹簧秤的读数,则:
A. 挂铁球的读数大于挂铝球的读数; B. 挂铁球的读数小于挂铝球的读数;
C. 挂铁球的读数等于挂铝球的读数; D. 无法判断。
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