分析 (1)已知水的深度,根据公式p=ρgh可求盖板上表面所受水的压强,根据p=$\frac{F}{S}$计算盖板上表面所受水的压力;
(2)根据人受力平衡即可求出人对绳子的拉力;根据杠杆的平衡条件计算B点绳子的拉力F2;
(3)先根据F1=$\frac{1}{2}$(F2+G动)求出动滑轮的重力;当水位达到3m时,根据杠杆的平衡条件计算B点绳子的拉力F2′;据此求出人需要对绳子的拉力F1′,最后与人的重力相比较即可.
解答 解:
(1)水深h=60cm=0.6m时,盖板上表面所受水的压强:
p=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.6m=6×103Pa,
由p=$\frac{F}{S}$得盖板上表面所受水的压力:FA=pS=6×103Pa×100×10-4m2=60N;
(2)当盖板恰好要被拉起时,水平地面对人的支持力为470N,
所以F1=G人-F支=600N-470N=130N;
B、O两点间的水平距离为20cm,则LB=20cm,
根据杠杆的平衡条件:FALA=F2LB,
即:60N×80cm=F2×20cm,
所以F2=240N;
(3)由图滑轮组通过动滑轮绳子的段数n=2,绳重与滑轮间的摩擦均不计,
根据F1=$\frac{1}{2}$(F2+G动)可得动滑轮的重:
G动=2F1-F2=2×130N-240N=20N;
当水位达到3m时,盖板上表面所受水的压力:
F′=p′S=ρ水gh′S=1.0×103kg/m3×10N/kg×3m×100×10-4m2=300N;
根据杠杆的平衡条件:F′LA=F2′LB,
即:300N×80cm=F2′×20cm,
所以F2′=1200N;
则人对绳的拉力F1′=$\frac{1}{2}$(F2′+G动)=$\frac{1}{2}$(1200N+20N)=610N>600N,
即人对绳的拉力大于人所受的重力,人不能拉起盖板.
答:(1)水箱中水深为60cm时.盖板上表面所受水的压强为6×103Pa,压力为60N.
(2)人对绳子的拉力F1为130N,绳子对B点的拉力F2为240N.
(3)若与杠杆A、B两端选接的细绳足够结实,当水位达到3m时,人不能拉起盖板.
点评 本题考查了压强、杠杆平衡条件和平衡力的应用,综合性强,过程复杂,难度大.
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
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | 都是串联的 | B. | 都是并联的 | C. | 可能是混联 | D. | 无法判断 |
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题
A. | R1的阻值为10Ω | |
B. | 当电压表的示数为2.5 V时,通过R1的电流为0.2 A | |
C. | 当电流表的示数为0.2A,R2连入电路的阻值为20Ω | |
D. | 在两个电表都不超量程的情况下,电路消耗的总功率最大为1.8 W |
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