练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 初中物理 > 题目详情

    如图所示，顶面带有光滑凹槽的轻质杠杆AB可以绕支点O转动，杠杆的A端用细线沿竖直方向连接在地板上，OB=0.5m，在杠杆的B端悬挂一个密度为0.8×103kg/m3的圆柱体M．地板上有一个盛满水的容器．在圆柱体M体积的1/3浸入水中时，从容器内溢出0.4N的水，杠杆在水平位置平衡．此时让一个质量为200g的小球从B点沿凹槽向A端匀速运动，经过4s的时间，系在A端细线的拉力恰好等于0N．若整个过程中杠杆始终保持水平平衡，则小球的运动速度为________m/s．（g取10N/kg）

    0.16
    分析：知道圆柱体排开水重，利用阿基米德原理求圆柱体受到的浮力，再根据F浮=ρ水V排g求排开水的体积；
    此时圆柱体浸入体积为圆柱体体积的，可求圆柱体的体积，又知道圆柱体的密度，利用密度公式和重力公式求圆柱体重；
    根据FB+G=F浮求杠杆B端受到的拉力FB，再根据杠杆平衡条件得出关系式FA×OA=FB×OB；
    知道小球的质量可求木块重，设小球的运动速度为v，则小球滚动的距离s=vt，可求当A端的拉力为0时，小球到O点距离（s-OB=vt-OB=v×4s-0.4m），再根据杠杆平衡条件得出G球×s′=FB×OB，据此求小球运动速度．
    解答：圆柱体受到的浮力：
    F浮=G排=0.4N，
    ∵F浮=ρ水V排g，
    ∴圆柱体浸入水中的体积：
    V浸=V排===4×10-5m3，
    ∴圆柱体的体积：
    V木=3V浸=3×4×10-5m3=1.2×10-4m3，
    圆柱体的质量：
    m=ρ木V木=0.8×103 kg/m3×1.2×10-4m3=0.096kg，
    圆柱体重：
    G=mg=0.096kg×10N/kg=0.96N，
    所以杠杆B端受到的拉力：
    FB=G-F浮=0.96N-0.4N=0.56N，
    ∵杠杆平衡，
    ∴FA×OA=FB×OB，
    小球的质量为：
    m球=200g=0.2kg，
    小球的重：
    G球=m球g=0.2kg×10N/kg=2N，
    设小球的运动速度为v，
    则小球滚动的距离s=vt，
    当A端的拉力为0时，杠杆再次平衡，此时小球到O点距离：
    s′=s-OB=vt-OB=v×4s-0.5m，
    ∵杠杆平衡，
    ∴G球×s′=FB×OB，
    即：2N×（v×4s-0.5m）=0.56N×0.5m，
    解得：
    v=0.16m/s．
    故答案为：0.16．
    点评：本题考查了重力公式、密度公式、速度公式、阿基米德原理、杠杆平衡条件，知识点多、综合性强，计算时要求灵活选用公式，利用好杠杆两次平衡是本题的关键．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：初中物理 来源： 题型：

    （2012?西城区二模）如图所示，顶面带有光滑凹槽的轻质杠杆AB可以绕支点O转动，杠杆的A端用细线沿竖直方向连接在地板上，OB=0.5m，在杠杆的B端悬挂一个密度为0.8×103kg/m3的圆柱体M．地板上有一个盛满水的容器．在圆柱体M体积的1/3浸入水中时，从容器内溢出0.4N的水，杠杆在水平位置平衡．此时让一个质量为200g的小球从B点沿凹槽向A端匀速运动，经过4s的时间，系在A端细线的拉力恰好等于0N．若整个过程中杠杆始终保持水平平衡，则小球的运动速度为
    0.16
    0.16
    m/s．（g取10N/kg）

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源：2012年北京市西城区中考二模物理试卷（带解析） 题型：填空题

    如图所示，顶面带有光滑凹槽的轻质杠杆AB可以绕支点O转动，杠杆的A端用细线沿竖直方向连接在地板上，OB＝0.5m，在杠杆的B端悬挂一个密度为0.8×103kg/m3的圆柱体M。地板上有一个盛满水的容器。在圆柱体M体积的1/3浸入水中时，从容器内溢出0.4N的水，杠杆在水平位置平衡。此时让一个质量为200g的小球从B点沿凹槽向A端匀速运动，经过4s的时间，系在A端细线的拉力恰好等于0N。若整个过程中杠杆始终保持水平平衡，则小球的运动速度为________m/s。（g取10N/kg）

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源：2012年北京市西城区中考二模物理试卷（解析版） 题型：填空题

    如图所示，顶面带有光滑凹槽的轻质杠杆AB可以绕支点O转动，杠杆的A端用细线沿竖直方向连接在地板上，OB＝0.5m，在杠杆的B端悬挂一个密度为0.8×103kg/m3的圆柱体M。地板上有一个盛满水的容器。在圆柱体M体积的1/3浸入水中时，从容器内溢出0.4N的水，杠杆在水平位置平衡。此时让一个质量为200g的小球从B点沿凹槽向A端匀速运动，经过4s的时间，系在A端细线的拉力恰好等于0N。若整个过程中杠杆始终保持水平平衡，则小球的运动速度为________m/s。（g取10N/kg）

     

    查看答案和解析>>

    科目：初中物理 来源：2012年北京市西城区中考物理二模试卷（解析版） 题型：填空题

    如图所示，顶面带有光滑凹槽的轻质杠杆AB可以绕支点O转动，杠杆的A端用细线沿竖直方向连接在地板上，OB=0.5m，在杠杆的B端悬挂一个密度为0.8×103kg/m3的圆柱体M．地板上有一个盛满水的容器．在圆柱体M体积的1/3浸入水中时，从容器内溢出0.4N的水，杠杆在水平位置平衡．此时让一个质量为200g的小球从B点沿凹槽向A端匀速运动，经过4s的时间，系在A端细线的拉力恰好等于0N．若整个过程中杠杆始终保持水平平衡，则小球的运动速度为    m/s．（g取10N/kg）

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案