如图21所示.A为直立固定的水管.底部活塞B与水管接触良好且无摩擦.其中装入适量的水.水不会流出.活塞与水管壁间没有摩擦.活塞通过竖直硬杆与轻质杠杆OCD的C点相连.O为杠杆的固定转轴.一个滑轮组.其自由端与杠杆的D点相连.滑轮组下面挂着一个重为G的物体E.当水对活塞的压强为4×103Pa时.杠杆在水平位置平衡.已知OC:CD=1:2,活塞B的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图21所示，A为直立固定的水管，底部活塞B与水管接触良好且无摩擦，其中装入适量的水，水不会流出，活塞与水管壁间没有摩擦。活塞通过竖直硬杆与轻质杠杆OCD的C点相连，O为杠杆的固定转轴。一个滑轮组，其自由端与杠杆的D点相连。滑轮组下面挂着一个重为G的物体E。当水对活塞的压强为4×10³Pa时，杠杆在水平位置平衡。已知OC:CD=1:2,活塞B的横截面积为30cm²,活塞与硬杆总重为3N。动滑轮自重为2N。不计绳重和摩擦。求：（1）容器中水受到的重力；（2）物体E的质量。（g=10N/kg）

．解：（1）F=pS=4×10³Pa×30×10^-4m²=12N

A是直通型容器，水的重力等于水的压力G_水=F =12N

（2）以活塞与硬杆为研究对象，如图6甲所示，活塞与硬杆受到自身的重力G、水的压力F和杠杆的支持力N，那么杠杆的支持力N=G+F=12N+3N=15N

以杠杆OCD为研究对象，硬杆对杠杆的压力N´也为15N，绳作用于杆的向上的拉力为F_D，如图6乙所示，杠杆OCD处于平衡，则有

N´= N

N´×OC= F_D×OD

F_D= N´×

F_D= 15N×

F_D= 5N

以动滑轮为研究对象时，受力分析如图6丙所示，动滑轮受到向上的拉力为2T ¢，受到向下的拉力为T₁，受到向下的重力G_动。

2T ¢=T₁+G_动

T ¢=F_D=5N，G_动=2N，那么T₁=8N ……（1分）

以物体E为研究对象时，受力分析如图6丁所示，重物受到向上的拉力为T₁ ¢，受到向下的重力G

G=T₁ ¢=T₁=8N m=0.8kg ……（1分）

注：正确画出受力分析示意图

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（2013?长宁区三模）小明看到教室里日光灯（如图1所示）的悬挂结构后，心想“悬挂日光灯的两根悬线受到的拉力的大小是不是相等？”由于不能直接测量悬线拉力，于是他和小华选择替代器材进行了探究，他们将一根长为1米的轻质木杆（重力可以忽略不计）的两端用竖直细线水平悬挂起来，并在细线上方用两个力传感器测出细线受到的拉力F₁和F₂．接着将钩码挂在两细线之间的木杆上（如图2所示），作为木杆受到的竖直向下的拉力F，并将两细线受到的拉力F₁、F₂和拉力F的作用点的位置记录在表格中．

实验序号	拉力F作用点据左侧细线悬挂点距离△s	木杆受到向下的拉力F（牛）	左侧细线受到木杆对它的拉力F₁（牛）	右侧细线受到木杆对它的拉力F₂（牛）
1	0.3	10.0	7.0	3.0
2	0.3	20.0	14.0	6.0
3	0.3	30.0	21.0	9.0
4	0.4	10.0	6.0	4.0
5	0.4	20.0	12.0	8.0
6	0.4	30.0	18.0	12.0
7	0.5	10.0	5.0	5.0
8	0.5	20.0	10.0	10.0
9	0.5	30.0	15.0	15.0

①分析比较实验序号1、2与3或4、5与6或7、8与9中F₁和F的关系及相关条件，可得出的初步结论是：轻质木杆的两端用竖直细线水平悬挂起来，受到的竖直向下的拉力作用点的位置不变，左侧细线受到木杆对它的拉力F₁与

木杆受到向下的拉力F成正比

．
②分析比较实验序号1、4与7或2、5与8或3、6与9中F₁和△s的关系及相关条件，可得出的初步结论是：轻质木杆的两端用竖直细线水平悬挂起来，受到的竖直向下的拉力F大小不变，

拉力F作用点距左侧细线悬挂点距离△s越大，左侧细线受到木杆对它的拉力F₁越小

．
③请进一步综合分析表中的相关数据，并归纳得出结论．
（a）分析比较实验序号7与8与9中F₁、F₂与△s的关系及相关条件，可得出的初步结论是：当竖直向下的拉力作用点位于水平木杆两竖直细线的中点处时，

左侧细线受到木杆对它的拉力F₁与右侧细线受到木杆对它的拉力F₂相等

．
（b）分析比较实验序号1～9中拉力F与F₁和F₂的关系及相关条件，可得出的初步结论是：轻质木杆的两端用竖直细线水平悬挂起来，

木杆受到向下的拉力F等于左侧细线受到木杆对它的拉力F₁与右侧细线受到木杆对它的拉力F₂的和

．
（4）分析表格中的数据后，小华认为：轻质木杆的两端用竖直细线水平悬挂起来，左侧细线受到木杆对它的拉力F₁总是大于或等于右侧细线受到木杆对它的拉力F₂，小明认为该结论是错误的，若要证明小明的观点，你认为还研究拉力F作用点距左侧细线悬挂点距离△s在

0.5～1

米范围内，F₁与F₂之间的大小关系．
⑤“悬挂日光灯的两根悬线受到的拉力的大小是不是相等？”请你结合重心相关知识及上述有关结论对该问题进行分析．

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．

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