内容正文:
原题
1. 桔槔是《天工开物》中记载的一种原始的汲水工具。如图所示,硬杆用细绳悬挂在树上,杆可绕点自由旋转且与树之间无作用力,用细绳将重力为20N、容积为的桶悬挂在端,在端重120N的拗石辅助下,人可轻松将一桶水从井中提起,;悬挂桶的绳子始终保持在竖直方向上,忽略杆和绳的重力。
(1)桶装满水时,求水的质量;
(2)空桶在井中漂浮时,求桶排开水的体积;
(3)一重力为480N的人用桔槔将装满水的桶提出水面后(忽略桶外壁沾水),桔槔处于平衡状态时,人与地面的受力面积为500cm2,求人对地面的压强。
变式题1基础
2. 如图所示,木材厂有一根质地均匀、长为6m、密度为、体积为的原木,A端较粗,C端较细,B为原木的重心所在的位置。若在A点处用400N、竖直向上的力恰好能使A端抬离水平地面。问:(水的密度为,g取)
(1)B、C两点的距离是多少;
(2)若在C点处竖直向上用力,使C端抬离水平地面,则需要用多大的力;
(3)若将原木浸入水中,静止时,原木受到的浮力是多少?
变式题2基础
3. 如图所示,轻质杠杆的支点O距左端L1=0.5m,距右端L2=0.2m.在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A,右端挂质量为7kg,边长为0.1m的正方体B,杠杆在水平位置平衡时,
求:(1)此时杠杆左端所受拉力大小;
(2)正方体B对地面的压强。
变式题3基础
4. 如图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔棒,其示意图如图乙所示.轻质杆杠的支点.距左端L1=0.5m,距右端L2=0.2m.在杠杆左端悬挂质量为2kg的物体A,右端挂边长为0.1m的正方体B,杠杆在水平位置平衡时,正方体B的质量为 7kg.(g=10N/kg,不计杠杆与轴之间摩擦)
(1)求:①绳子对B的拉力FB; ②正方体B对地面的压力F压;③正方体B对地面的压强pB;
(2)若把B物体浸没在水中,通过计算说明这种情况下A物体是否能将物体B提起.(设B始终浸没水中)
变式题4巩固
5. 如图所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,乙物体浸没在水中,杠杆水平平衡, A、B两端的细线均不可伸长且处于张紧状态。已知重为80N的乙物体的体积为1×10-3m3;质量为20kg的甲物体,其底面积为为4×10-2m2, OB∶OA=2∶1。(g=10N/kg)求:
(1)乙物体受到的浮力;
(2)杠杆B端受到细线的拉力;
(3)甲物体对地面的压强。
变式题5巩固
6. 如图所示,一个与地面接触面积为500cm2,重600N的人站在水平地面上,用轻绳竖直拉着杠杆AB的A端,AB可绕O点转动,AO∶AB=3∶5,在B处挂有重力为80N的圆柱体,当圆柱体浸入水中静止时,从盛满水的溢水杯中溢出水的体积为5×10-3m3。(AB质量不计,且始终保持在水平位置,不考虑绳重及摩擦,ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)圆柱体受到的拉力;
(2)人对地面的压强。
变式题6巩固
7. 如图所示,轻质杠杆AB可绕O点转动,当甲物体浸没在水中时,杠杆恰好水平平衡,A、B两端的细线均不可伸长且处于张紧状态。已知甲物体的质量m甲=0.6kg,体积为V甲=4×10-4m3;乙物体的质量m乙=0.86kg,其底面积S乙=2×10-4m2,OA:OB=2:1,圆柱形水容器的底面积S=5×10-3m2,取g=10N/kg。求:
(1)甲物体受到的浮力;
(2)杠杆B端受到细线的拉力;
(3)若剪断细线,待甲物体静止时,容器底对地面的压强变化了多少?
变式题7提升
8. 甲为实心圆柱体,底面积为10cm2,高为18cm,质量为540g,乙与甲完全相同。如图所示,甲置于水平地面,将细绳一端系于甲上表面的中央,另一端竖直拉着轻质杠杆的A端;将乙悬挂在杠杆的B端,并放入底面积为40cm2的薄壁圆柱形容器M中,现将体积为700cm3的水注入容器,此时水的深度为20cm,杠杆在水平位置平衡,已知AO∶OB=2∶1,求:
(1)圆柱体甲的密度;
(2)圆柱体乙所受到的浮力;
(3)加水后,甲对水平地面压力。
变式题8提升
9. 如图所示,一个质量为3kg、密度为3×103kg/m3、高为10cm长方体的实心物体M,悬挂在轻质杠杆B端,OB∶OA=5∶4。容器里装入足够深的某液体,当M的一半体积浸在液体中时,A端竖直向下的拉力为30N,杠杆在水平位置平衡(g=10N/kg)。求:
(1)液体的密度;
(2)若剪断细线,M全部没入液体中静止时,M对容器底部的压强。
变式题9提升
10. 如图所示是一个水位监测仪的简化模型。杠杆AB质量不计,A端悬挂着物体M,B端悬挂着物体N,支点为O,BO=3AO。 物体M下面是一个压力传感器,物体N是一个质量分布均匀的实心圆柱体,放在水槽中,当水槽中无水时,物体