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精英家教网如图是举重运动员小宇自制的训练器械,轻杆AB长1.5m,可绕固定点O在竖直平面内自由转动,A端用细绳通过滑轮悬挂着体积为0.015m3的沙袋,其中OA=1m,在B端施加竖直向上600N的作用力时,轻杆AB在水平位置平衡,试求沙子的密度.(g取10N/kg,装沙的袋子体积和质量、绳重及摩擦不计)
分析:知道人施加的力和两力臂的大小,根据杠杆的平衡条件和定滑轮的特点求沙子受到的重力,再利用重力公式求沙子质量,又知道沙子的体积,利用密度公式求沙子的密度.
解答:解:∵轻杆AB在水平位置平衡,
∴FLOB=FLOA
又∵使用定滑轮不省力,绳重及摩擦不计,
LOA=1m,LOB=LAB-LOA=1.5m-1m=0.5m
G=F =
 FLOB
LOA
=
600N×0.5m
1m
= 300N

∴沙子的质量:
m=
G
g
=
300N
10N/kg
=30kg

沙子的密度:
ρ=
m
v
=
30kg
0.015m3
=2×103kg/m3

答:沙子的密度为2×103kg/m3
点评:本题考查了密度的计算、重力的计算,涉及到杠杆的平衡条件和定滑轮的使用,知识点多,属于难题.
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

如图是举重运动员小宇自制的训练器械,小宇质量60千克,轻杆AB长1.5m,可绕固定点O在竖直平面内自由转动,A端用细绳通过滑轮悬挂着体积为0.015m3的沙袋,其中OA=1m,在B端施加600N的作用力时,轻杆AB在水平位置平衡.(g取10N/kg,装沙的袋子体积和质量、绳重及摩擦不计)
试求:
(1)小宇的重力;
(2)沙子的密度;
(3)杠杆在水平位置平衡时地面对他的支持力.

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科目:初中物理 来源: 题型:

如图是举重运动员小宇自制的训练器械,轻杆AB长1.5m,可绕固定点O在竖直平面内自由转动,A端用细绳通过滑轮悬挂着体积为0.015m3的沙袋,其中OA=1m,在B端施加竖直向上600N的作用力时,轻杆AB在水平位置平衡.(g取10N/kg,装沙的袋子体积和质量、绳重及摩擦力不计.)
(1)绳子的拉力;
(2)沙的质量;
(3)沙的密度.

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科目:初中物理 来源:2009-2010学年天津市河西区九年级(上)期中物理试卷(解析版) 题型:解答题

如图是举重运动员小宇自制的训练器械,轻杆AB长1.5m,可绕固定点O在竖直平面内自由转动,A端用细绳通过滑轮悬挂着体积为0.015m3的沙袋,其中OA=1m,在B端施加竖直向上600N的作用力时,轻杆AB在水平位置平衡,试求沙子的密度.(g取10N/kg,装沙的袋子体积和质量、绳重及摩擦不计)

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如图是举重运动员小宇自制的训练器械,小宇质量60千克,轻杆AB长1.5m,可绕固定点O在竖直平面内自由转动,A端用细绳通过滑轮悬挂着体积为0.015m3的沙袋,其中OA=1m,在B端施加600N的作用力时,轻杆AB在水平位置平衡.(g取10N/kg,装沙的袋子体积和质量、绳重及摩擦不计)
试求:
(1)小宇的重力;
(2)沙子的密度;
(3)杠杆在水平位置平衡时地面对他的支持力.

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