如图甲所示.杠杆AB能绕固定点O在竖直平面内转动.水平地面上的配重乙通过细绳竖直拉着杠杆B端．已知AO:OB=2:5.配重乙与地面的接触面积为S且S=0.04m2．当在动滑轮下面挂上重200N的物体甲静止时.竖直向上拉绳子自由端的力为T1.杠杆在水平位置平衡.此时配重乙对地面的压强为P1且P1=8800Pa,如果在物体甲下面挂一个质量为动滑轮质量5倍� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图甲所示，杠杆AB能绕固定点O在竖直平面内转动，水平地面上的配重乙通过细绳竖直拉着杠杆B端．已知AO：OB=2：5，配重乙与地面的接触面积为S且S=0.04m²．当在动滑轮下面挂上重200N的物体甲静止时，竖直向上拉绳子自由端的力为T₁，杠杆在水平位置平衡，此时配重乙对地面的压强为P₁且P₁=8800Pa；如果在物体甲下面挂一个质量为动滑轮质量5倍的物体丙，并把物体丙浸没在水中静止时，竖直向上拉绳子自由端的力为T₂，杠杆在水平位置平衡．此时配重乙对地面的压强为P₂且P₂=8200Pa．已知物体丙的质量与体积的关系的图象如图乙所示，配重乙的体积为5×10^-3m³，如果不计杠杆重、绳重和滑轮轴间摩擦，取g=10N/kg．求配重乙的密度．

（1）当动滑轮下挂物体甲时，物体甲和动滑轮有两段绳子承担，
所以绳子自由端受到的拉力T₁=

（G_动+G_甲）=

（G_动+200N），
杠杆A点受到的拉力为F_A=

（G_动+200N），
物体乙对地面的压力为F=p₁S=8800Pa×0.04m²=352N，
物体乙受到的支持力为F_支=F=352N，
物体乙受到的拉力为F_拉=G_乙-F=G_乙-352N，
杠杆B点受到的拉力为F_B=F_拉=G_乙-352N，
根据杠杆平衡条件得，F_A×OA=F_B×OB，
所以，

（G_动+200N）×2=（G_乙-352N）×5--①
（2）物体丙的密度ρ_丙=

20g

8cm3

=2.5g/cm³，
当物体甲下挂物体丙，并且物体丙浸没在水中，
物体丙受到浮力为：F_浮=ρ_水gV_丙=ρ_水g×

G丙

ρ丙g

ρ水×5G动

ρ丙

=2G_动，
绳子自由端受到的拉力T₂=

（G_动+G_甲+G_丙-F_浮）=

（4G_动+200N），
杠杆A点受到的拉力为F'_A=

（4G_动+200N），
物体乙对地面的压力为F'=p₂S=8200Pa×0.04m²=328N，
物体乙受到的支持力为F'_支=F'=328N，
物体乙受到的拉力为F'_拉=G_乙-F'=G_乙-328N，
杠杆B点受到的拉力为F'_B=F'_拉=G_乙-328N，
根据杠杆平衡条件得，F'_A×OA=F'_B×OB，
所以，

（4G_动+200N）×2=（G_乙-328N）×5--②
由①②得，G_动=40N；G_乙=400N．
m_乙=

G乙

400N

10N/kg

=40kg．
ρ_乙=

m乙

V乙

40kg

5×10-3m3

=8×10³kg/m³．
答：配重乙的密度是8×10³kg/m³．

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A．F_甲＜F_乙＜F_丙

B．F_甲＞F_乙= F_丙

C．F_甲＞F_乙＞F_丙

D．F_甲=F_乙＞F_丙

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在研究杠杆平衡条件的实验中：
（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，杠杆在不挂钩码，当杠杆静止时，发现杠杆左端高、右端低，此时应把左端的平衡螺母向______调节，直到杠杆保持在______位置平衡．这样做的好处是______；
（2）在杠杆两端挂钩码，不断改变动力或动力臂的大小，调节阻力或阻力臂的大小，使杠杆重新平衡，记录数据如表：分析数据，用F₁、F₂、l₁和l₂分别表示动力、阻力、动力臂和阻力臂，则杠杆的平衡条件可表示为______
（3）第三次有数据缺失，请根据所学把它补上．