精英家教网 > 初中物理 > 题目详情

【题目】如图是利用电子秤显示水库水位装置的模型图,该装置主要由两个重力均为20N的动滑轮、长方体物块A和B以及轻质杠杆MN组成,物块A通过细绳与滑轮相连,物块B通过细绳与杠杆相连,杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动,杠杆始终在水平位置平衡,且OM:ON=1:4,已知物块A的重力GA=1500N,底面积S=0.01m2 , 高H=10m,物块B的重力GB=100N.一切摩擦均忽略不计,g取10N/kg,当物块A有五分之一露出水面时,水库水位刚好达到警戒水位.求:

(1)当达到警戒水位时,物块A底部受到水的压强
(2)当达到警戒水位时,物块A所受的浮力大小
(3)当水位上涨超出警戒水位2.5m时,电子秤的示数

【答案】
(1)

【解答】解:当达到警戒水位时,物块A有五分之一露出水面,则底部所处的深度:

h=1H=×10m=8m

底部受到水的压强:

p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×8m=8×104Pa

答:当达到警戒水位时,物块A底部受到水的压强为8×104Pa

答:当达到警戒水位时,物块A所受的浮力大小为800N


(2)

【解答】解:当达到警戒水位时,物块A排开水的体积V=Sh=0.01m2×8m=0.08m3

物块A所受的浮力:

FVg=1×103kg/m3×0.08m3×10N/kg=800N;


(3)

【解答】解:由于水库水位刚好达到警戒水位物块A露出水面的长度为H=h=10m8m=2m

所以当水位上涨超出警戒水位2.5m时,物块A已经浸没,则根据阿基米德原理可知:

此时物块A所受的浮力F=ρVg=ρSHg=1×103kg/m3×0.01m2×10m×10N/kg=1000N

滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计,

物块A对滑轮C的拉力FA=GAF=1500N1000N=500N

根据受力平衡可知:2FC=G+FA

所以,FC=G+FA=20N+500N=260N

滑轮D根据受力平衡可知:2FD=G+FC

所以,FD=G+FC=20N+260N=140N

由于力的作用是相互的,则FM=FD=140N

根据杠杆平衡条件可知:FMLOM=FNLON

所以,FN===35N

对于物块B,根据物体平衡可知:GB=FN+F

所以F=GBFN=100N35N=65N

答:当水位上涨超出警戒水位2.5m时,电子称的示数为65N


【解析】(1)当达到警戒水位时,求出底部所处的深度,利用液体压强公式p=ρgh求底部受到水的压强;
(2)求出当达到警戒水位时物块A没入水面时排开水的体积,利用阿基米德原理求物块A所受的浮力;
(3)由于水库水位刚好达到警戒水位物块A露出水面的长度为2m,所以当水位上涨超出警戒水位2.5m时,物块A已经浸没,则根据阿基米德原理求出此时物块A所受的浮力;
由于滑轮组不是由一股绳子缠绕而成,对每一个动滑轮受力分析,利用力的平衡求滑轮组对杠杆M端的拉力;
知道力臂关系,根据杠杆平衡条件可求杠杆N端受到的拉力,利用力的平衡求电子秤的示数.
【考点精析】解答此题的关键在于理解杠杆的平衡条件的相关知识,掌握杠杆平衡: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,以及对液体的压强的计算的理解,了解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.

练习册系列答案
相关习题

科目:初中物理 来源: 题型:

【题目】在“测滑轮组机械效率”的实验中,先用弹簧测力计测量钩码所受的重力G,再按图所示的连接方式组装好滑轮组,并分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置.

(1)为了测量绳子自由端的拉力F,应该在弹簧测力计 (填“缓慢匀速提升”或“静止”)时读数,图中弹簧测力计示数是 N.
(2)按照正确的测量方法,测出的拉力F与钩码所受重力G的大小关系为F (填“>”、“=”或“<”)G
(3)实验中要分别记下钩码和弹簧测力计的起始位置,是为了测量 ,从而计算有用功和总功.
(4)在此实验中,若仅增加钩码的重力,该滑轮组的机械效率将 (填“增大”、“不变”或“减小”).

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:

【题目】一个蓄电池正负极标志模糊不清,实验桌上有开关和导线若干,请你添加必要的器材,设计实验,区分出蓄电池的正负极.
(1)所添器材:
(2)实验电路;
(3)简述实验步骤及现象.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:

【题目】如图1所示,在测量“小灯泡的电功率”实验中,已知小灯泡的额定电压为2.5V,电源电压为4.5V.

(1)
请根据图1甲的实物图将图1乙的电路图补充完整.
(2)连接电路时开关应该 .接好电路后闭合开关,发现电压表指针反向偏转,原因是电流从电压表的 (选填“+”或“﹣”)接线柱流入.
(3)排除故障后,闭合开关,滑动滑动变阻器的滑片,若电压表的示数如图1丙所示,其读数为 V.
(4)改变滑动变阻器滑片的位置,测得多组对应的电压、电流值,如下表所示.由测得数据可知,小灯泡的额定功率为 W , 其电阻为 Ω(结果保留一位小数)

实验次数

1

2

3

4

5

6

电压U/V

0.4

0.8

1.2

1.7

2.5

3.0

电流I/A

0.12

0.22

0.34

0.36

0.44

0.48


(5)根据表中数据,请在图2中画出I﹣U关系图象,根据图象,当加在小灯泡两端的电压为2V时,小灯泡消耗的电功率约为 W.(结果保留二位小数)

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示的四个实例中,属于增大压强的是( )
A.滑雪板的面积较大
B.书包的背带较宽
C.切果器的刀片很薄
D.坦克的履带很宽大

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:

【题目】如图,下列实验现象不能说明声音是物体振动产生的是(
A.扬声器播音泡沫粒跳动
B.音叉发声溅起水花
C.抽出空气铃声减弱
D.大钟发声球被弹起

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:

【题目】走进气象站,可以看到如图所示的百叶箱,箱内主要的测量仪器有:两支湿度计(绝对湿度计和相对湿度计)和两支温度计(测量并记录一天中最高气温的温度计和最低气温的温度计).
(1)百叶箱的表面涂成白色,是为了(选填“反射”或“吸收”)太阳光,避免阳光照射时,太阳光中的(选填“红外线”或“紫外线”)对箱内温度的影响,并且要求安装百叶箱时其门朝向(选填“北”或“西”).
(2)百叶箱中的温度计,是利用液体的规律制成的;温度计的刻度均匀,这说明测温物质在测温范围内温度改变相同时,测温物质的改变量相同.
(3)测量最低气温的温度计应采用凝固点较的液体作为测温物质;测量最高气温的温度计与(选填“体温计”或“实验室温度计”)的结构是相似的.

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,健身器是人们喜爱的运动装置,图(a)装置主要由组合而成的(选填“杠杆”、“定滑轮”或“动滑轮”),当有人用力将图(b)装置右端下方的重物拉起时,重物的重力势能将 , 利用此装置的目的主要是为了(选填“省力”、“省距离”或“改变用力的方向”).

查看答案和解析>>

科目:初中物理 来源: 题型:

【题目】暑假李敏乘坐G101次高铁从北京到上海用了5.5h,已知北京到上海的距离为1 318km,则此高铁从北京到上海的平均速度约为km/h(取整数),在列车行驶的过程中,李敏看到坐在旁边的一位年轻妈妈对她的孩子说“别动”,则这个“别动”是以为参照物的(选填“座椅”、“地面”或“走动的列车员”).

查看答案和解析>>

同步练习册答案