【题目】如图,轻质杠杆AB可绕O点转动,在A、B两端分别挂有边长为10cm,重力为8N的完全相同的两正方体C、D,OA:OB=4:3;圆柱形容器的底面积为200cm2 , 装有深 20cm的水,物体C浸入水中且露出水面的高度为5cm时,杠杆恰好水平静止,A、B两端的绳子均不可伸长且均处于张紧状态.(g=10N/kg) 求:
(1)物体C的密度;
(2)杠杆B端受到绳子的拉力;
(3)剪断与物体C相连的细绳后(水未碎出),物体C受到的浮力和物体C底部受到的水的压强.
【答案】
(1)解:由G=mg可得,物体C的质量:m= =
=0.8kg,
物体C的体积:V=10cm×10cm×10cm=1000cm3=0.001m3,
则物体C的密度:ρ= =
=0.8×103kg/m3
答:物体C的密度为0.8×103kg/m3;
(2)解:物体C排开水的体积:V排=(0.1 m)2×(0.1m﹣0.05m)=5×10﹣4m3,
则物体C受到的浮力:F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×5×10﹣4m3=5N;
则杠杆A端受到C的拉力:FA=G﹣F浮=8N﹣5N=3N.
由杠杆平衡条件可得:FAOA=FBOB,
则杠杆B端受到绳子的拉力:FB= ×FA=
×3N=4N
答:杠杆B端受到绳子的拉力为4N;
(3)解:由(1)可知,物体C的密度0.8×103kg/m3小于水的密度,当剪断与物体C相连的细绳后,物体C漂浮在水面上,则物体C受到的浮力 =G=8N,
由F浮=ρ水gV排可得,此时物体C排开水的体积:
=
=
=8×10﹣4m3.
物体C底部距离水面的深度:h= =
=8×10﹣2m.
则物体C底部受到的水的压强:p=ρgh=1.0×103kg/m3×10N/kg×8×10﹣2m2=800Pa
答:物体C受到的浮力为8N;物体C底部受到的水的压强为800Pa.
【解析】(1)根据G=mg可求得物体C的质量,求出体积,根据ρ= 求出物体密度;(2)求出物体C排开水的体积,根据阿基米德原理求浮力;结合受力分析求A端受到绳子的拉力;(3)首先根据物体C的密度判断C在水中的状态,然后可求得物体C受到的浮力;根据F浮=ρ水gV排求得此时排开水的体积,然后可求得物体C底部距离水面的深度,最后利用p=ρgh可求得C底部受到的水的压强.
【考点精析】利用杠杆的平衡条件和液体的压强的计算对题目进行判断即可得到答案,需要熟知杠杆平衡:杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时,称为杠杆平衡.杠杆平衡是力和力臂乘积的平衡,而不是力的平衡.杠杆平衡的条件:动力 ×动力臂 = 阻力 ×阻力臂即:F1 L1 = F2 L2可变形为 :F1 / F2 = L1 / L2;液体内部压强的公式:p=ρgh ρ指密度,单位kg/m3,g=9.8N/kg, h指深度,单位:m,压强单位(Pa) 注意:h 指液体的深度,即某点到液面的距离.
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【题目】LED灯是一种新型的高效节能光源,它的核心元件是发光二极管。二极管由下列哪种材料制成( )
A、纳米材料 B、陶瓷材料
C、半导体材料 D、绝缘体材料
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【题目】小强想把一个重100N的快递箱子搬回家,他用20N的水平推力推着箱子沿水平路走了30m,然后再把箱子背到10m高的四楼,如果小强体重是600N,上述两个过程如图所示,下列说法正确的是
A.沿水平路推箱子时,小强推力对箱子做的功是100J
B.沿水平路推箱子时,重力对箱子做了功
C.小强背着箱子时,楼梯对他的支持力是600N
D.上楼时小强对自己做的功是额外功
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【题目】下列实例中,材料的选用与描述的物理属性不相符的是
A.热水壶的手柄用胶木制成,是因为胶木的导热性好
B.划玻璃的刀头镶嵌有金刚石,是因为金刚石的硬度大
C.输电导线的内芯用铜制成,是因为铜的导电性好
D.房屋的天窗用玻璃制成,是因为玻璃的透光性好
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【题目】小明在实验室测量牛奶的密度.
(1)将天平放在水平桌面上,然后将游码移至标尺的左端零刻线处.天平指针位置如图甲所示,此时,小明应该将平衡螺母向_________侧调节(选填“左”或“右”).
(2)调节横梁平衡后,小明先将牛奶倒入烧杯,用调节好的天平测量出牛奶和烧杯的总质量为93.5g,接着将烧杯中的部分牛奶倒入量筒,如图乙所示,测量筒中牛奶的体积.最后,他用天平测量烧杯和剩余牛奶的总质量,天平平衡时的情景如图丙所示,则烧杯和剩余牛奶的总质量为_____g.
(3)请你根据以上实验数据计算出牛奶的密度为________g/cm3.
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【题目】在物理学中,原子、原子核及其更深层次的客体统称为微观粒子,以下微观粒子按空间尺度由小到大排序正确的是( )
A. 原子 原子核 质子 夸克
B. 夸克 质子 原子核 原子
C. 夸克 原子核 质子 原子
D. 原子核 质子 夸克 原子
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