问题标题:
【1,体积是100厘米3、重2.65牛顿的铝块挂在弹簧秤上,当铝块全部浸没在底面积为0.2分米2的圆柱体容器里的水中时,水没有溢出容器.求:(1)弹簧秤的示数;(2)由于铝块浸没在水中,水容器底】
问题描述:
1,体积是100厘米3、重2.65牛顿的铝块挂在弹簧秤上,当铝块全部浸没在底面积为0.2分米2的圆柱体容器里的水中时,水没有溢出容器.求:
(1)弹簧秤的示数;
(2)由于铝块浸没在水中,水容器底部增加的压强.
2,如图所示,杠杆处于平衡状态,其中OA长1米,OB长0.25米,重物P重58.8牛,滑轮和杠杆的质量不计,求:
(1)重物G重多少牛?
(2)滑轮悬挂点D、C各受多大的力?
彭旭昀回答:
1、(1)
浸没在水中的铝块,处于平衡状态时受到以下三个力的作用:
①自身竖直向下的重力G=2.65N,
②弹簧秤向上的拉力F拉,
③水向上的浮力F浮.
对该铝块受力分析:
F浮+F拉=G
∴F拉=G-F浮
=G-p水V排g
=G-p水V铝g
=2.65N-(1.0×10³Kg/m³)×(100×10的负六次方m³)×(9.8N/Kg)
=2.65N-9.8N
=1.67N
(2)
由于铝块浸没在水中,
铝块要排开一定体积的水导致圆柱体容器里的水上升.
最终导致水对容器底部的压强增大.
增大的压强,取决于水上升的高度.
在液体压强公式P=pgh中,
密度p已知,g已知,只需求出水上升的高度h
体积为100cm³的铝块浸没水中后,
当然要排开体积为100cm³的水.
这么多的水在截面积为0.2dm²的容器中的高度h=(100cm³)÷(0.2dm²)=0.05m
∴水容器底部增加的压强P=pgh=(1.0×10³Kg/m³)×(9.8N/Kg)×(0.05m)=490N
2、
(1):
∵重物P由点D处和点A处两段绳子承担,
∴点A处的力FA为重物P重力Gp的一半,即:FA=(1/2)×Gp
设点B处的力为FB,
∵杠杆处于平衡状态,
∴FB×0.25m=FA×1m
即:FB×0.25m=(1/2)×Gp×1m
∴FB×0.25m=(1/2)×58.8N×1m,
∴FB=117.6N
点C处为定滑轮,点B处受到的力等于重物G的重力,二者均为117.6N.
(2)点D处受的力与点A处受的力FA相同,均为重物P重力Gp的一半,
即为(1/2)×58.8N=29.4N
点C处为定滑轮,点B处受到的力等于重物G的重力,
二者均为117.6N,
点C处受的力为:2×G=2×117.6N=235.2N
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