分析 (1)小明的重力直接利用F=ps求解即可;
(2)分析动滑轮、物体和人的受力情况,根据受力平衡列出关系式,联立可求出合金块重力,从而利用密度公式计算合金块的体积.
解答 解:
(1)小明单独站在水平地面上时,对地面压力等于自身重力,由p=$\frac{F}{S}$可得:
重力为:G=F=p0S=3×104Pa×250×10-4m2=750N;
(2)如图(1)中滑轮上的绳子上的拉力为F1,(2)中滑轮上的绳子上的拉力为F2;
以合金块和动滑轮的整体为研究对象,受力分析如图所示:
因物体合金块和动滑轮处于静止或匀速直线运动状态,不计绳重、滑轮轴间的摩擦,
则有:2F1+F浮=G合金+G动…①
3F2=G合金+G动…②
又当合金块露出水面的体积为其总体积的$\frac{2}{5}$时,
$\frac{{F}_{浮}}{{G}_{合金}}$=$\frac{{ρ}_{水}g\frac{3}{5}{V}_{合金}}{{ρ}_{合金}g{V}_{合金}}$=$\frac{{ρ}_{水}×\frac{3}{5}}{{ρ}_{合金}}$=$\frac{3}{10}$…③以人为研究对象,受力分析如图中甲、乙所示.
因人处于静止状态,则有:
F1=G人…④
F2+N=G人…⑤
N=p2S=0.2×104Pa×250×10-4m2=50N;
由方程①③④得:$\frac{7}{10}$G合金+G动=2G人…⑥
由方程②⑤得:G合金+G动=3(G人-N)…⑦
将G人=750N,N=50N带入方程⑥⑦解得:G合金=2000N,
由密度公式可得合金体积:
V合金=$\frac{{m}_{合金}}{{ρ}_{合金}}$=$\frac{{G}_{合金}}{{ρ}_{合金}g}$=$\frac{2000N}{2×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}$=0.1m3.
故答案为:(1)750;(2)0.1.
点评 本题考查密度、压强、浮力、绳子自由端拉力的计算以及平衡力的理解和应用,考查知识点多,综合性强,有相当的难度.关键是对物体分开研究,分别进行受力分析,根据受力平衡找出等量关系.
科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
Rx所受汽油的压强值/Pa | 0 | 420 | 840 | 1260 |
Rx对应的电阻值/Ω | 90 | 50 | 30 | 10 |
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科目:初中物理 来源: 题型:填空题
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
椅子的质量 | 10kg |
人端坐在椅子上时的受力面积 | 8×10-2m2 |
人端坐在椅子上时对座垫的压力 | 320N |
人向后靠时对座垫的压强 | 2000Pa |
每个轮子的受力面积(共5个轮子) | 4×10-4m2 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 改变直流电源中的电流方向 | B. | 改变电动机线圈中的电流方向 | ||
C. | 改变电动机输出电流的方向 | D. | 改变电动机线圈的转动方向 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | p甲=p乙 m甲=m乙 | B. | p甲<p乙 m甲>m乙 | C. | p甲<p乙 m甲=m乙 | D. | p甲>p乙 m甲>m乙 |
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题
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