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    16．边长为0.1m质量均匀的正方体物体M，单独放在水平地面上对地面的压强为5.4×103 Pa．如图所示装置，横杆可绕固定点O在竖直平面内转动，系在横杆B 端的细绳绕过动滑轮，动滑轮连着物体M．用力F在A点竖直向上提横杆时，横杆在水平位置平衡，此时物体M 对地面的压强为1.8×103Pa，若仍用力F在距离A点0.1m处竖直向上提横杆，使横杆仍在水平位置平衡，此时物体M 对地面压强为1.0×103Pa，已知横杆上AB部分的长为0.2m，AB：OA=1：3，g取10N/kg，不计横杆质量、绳质量和摩擦．则（　　）
    A．物体M的质量为54kgB．物体M的密度为0.54×103kg/m3
    C．动滑轮的质量为1kgD．力F的大小为32N

    分析 A、根据正方体物体的边长，求出物体的底面积，知道压强，求出地面受到的压力，求出物体M的重力，再利用重力公求物体的质量；
    B、求出M的体积，利用密度公式求物体M的密度；
    CD、当力F作用在A点时，求出地面受到的压力，求出杠杆对动滑轮的拉力，根据杠杆平衡条件列出方程①．
    若仍用力F在距离A点0.1m处竖直向上提横杆，使横杆仍在水平位置平衡，物体对地面的压强减小，压力减小，一定是增大了动力臂，所以拉力向左移动了0.1m．根据杠杆平衡条件列出方程②；解方程组得出拉力F和动滑轮的重力．

    解答 解：
    A、S=0.1m×0.1m=0.01m2，
    物体的重力G=F=pS=5.4×103Pa×0.01m2=54N，
    物体的质量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{54N}{10N/kg}$=5.4kg，故A错；
    B、物体M的密度：
    ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{5.4kg}{0.1m×0.1m×0.1m}$=5.4×103kg/m3，故B错；
    CD、设动滑轮的重力为G动，
    当在杠杆A端施加F大小的力杠杆平衡时，地面受到的压强为1.8×103Pa，地面受到的压力为F'=p'S=1.8×103Pa×0.01m2=18N，
    滑轮对物体的拉力为F1=G-F'=54N-18N=36N，
    不计横杆质量、绳质量和摩擦，杠杆B端受到的拉力：
    FB=$\frac{1}{2}$（F1+G动）
    因为AB：OA=1：3，AB=0.2m
    所以OA=0.6m，OB=0.8m，
    根据杠杆平衡条件得，
    FB×OB=F×OA，
    即：$\frac{1}{2}$（F1+G动）×OB=F×OA，
    $\frac{1}{2}$（36N+G动）×0.8m=F×0.6m-------①
    若仍用力F在距离A点0.1m处竖直向上提横杆，使横杆仍在水平位置平衡，物体对地面的压强减小，压力减小，一定是增大了动力臂，所以拉力向左移动了0.1m，
    当在杠杆A端施加F大小的力杠杆平衡时，地面受到的压强为1.0×103 Pa，地面受到的压力为F″=p″S=1.0×103 Pa×0.01m2=10N，
    滑轮对物体的拉力为F2=G-F″=54N-10N=44N，
    杠杆B端受到的拉力：
    FB′=$\frac{1}{2}$（F2+G动）
    根据杠杆平衡条件得：
    FB×OB=F×OA′，
    即：$\frac{1}{2}$（F2+G动）×OB=F×OA′，
    $\frac{1}{2}$（44N+G动）×0.8m=F×（0.6m+0.1m）-------②
    由$\frac{①}{②}$得：
    G动=12N，F=32N，
    所以动滑轮质量m=1.2kg，故C错、D正确．
    故选D．

    点评 本题有三个过程：
    第一个过程还未拉杠杆，根据压强公式求出物体的重力；
    第二过程，根据压强公式再次求出地面受到的压力，求出滑轮对物体的拉力，根据杠杆平衡条件列出方程；
    第三过程，首先判断动力臂大小，然后再根据压强公式求出地面受到的压力，求出滑轮对物体的拉力，根据杠杆平衡条件列出方程；
    最后解方程组即可．

    练习册系列答案
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    （1）假设“金枪鱼”上有面积为20cm2的探测窗口，当它由海水中200m处下潜至最大潜水深度时．问该探测窗口承受海水的压力增加了多少？
    （2）“金枪鱼”搜寻任务完成后，变为自重时能静止漂浮在海面上，此时露出海面体积为多大？
    （3）若上述漂浮在海面的“金枪鱼”，由起重装置将其匀速竖直吊离海面．起重装置拉力的功率P随着时间t变化的图线如图乙所示，图中P3=3P1．求t1时刻起重装置对“金枪鱼”的拉力（不考虑水的阻力）．

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    （1）小东根据刚刚学习过的电热器知识，画出了电热桌垫甲、乙两种电路，并说都符合设计要求，请你简要分析说明哪一个电路符合要求？
    （2）该电热桌垫消耗的最大功率是多少瓦？
    （3）当电热桌垫处于低温档时，在1分钟内产生的热量是多少焦？

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    ④若将该金属切割成一个圆环，它的密度将不变（填“变大”、“变小”、“不变”）．

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

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