践行者初中物理力学典题详解第197题
10.如图,轻质杠杆AB可绕O点转动,在A、B两端分别挂有边长为10cm,重力为20N的完全相同的两正方体C、D,OA:OB=4:3;当物体C浸入水中且露出水面的高度为2cm时,杠杆恰好水平静止,A、B两端的绳子均不可伸长且均处于张紧状态。(g=10N/kg)求:
(1)物体C的密度;
(2)杠杆A端受到绳子的拉力;
(3)物体D对地面的压强。
解析:1由题意可知:
①LC=LD=10cm=0.1m,
则SD=SC=LC²=0.01m,
VC=LC³=1×10⁻3m³,
又C露出水面的高度为2cm,
则h浸=LC-2cm=8cm=0.08m,
V排=V浸=SC×h浸=8×10⁻⁴m³,
所以F浮=ρ水gV排=8N,
②GC=GD=20N,
则mC=2kg,
则ρC=mC/VC=2×10³kg/m³,
③OA:OB=4:3;
2对C进行受力可知:
FA'=GC-F浮=12N,
则FA=12N;
3对杠杆进行分析可知:
FB=FA×OA/OB=16N,
则FB'=16N,
4对D进行受力分析可知:
F支=GD-FB'=4N,
则F压=4N,
则p=F压/SD=400Pa。
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