某工人用如图所示的组合机械打捞浸在水中密度为8×103 Kg/m3的金属块A，杠杆BC可绕0点在竖直平面内转动

某工人用如图所示的组合机械打捞浸在水中密度为8×103Kg/m3的金属块A，杠杆BC可绕0点在竖直平面内转动，0B：OC=1：2，工人受到的重力为500N．当金属块A有3/4的体积露出水面时，杠杆在水平位置平衡，工人对工作台的压力为F1；从进水口中向容器中注水，当金属块A全部浸没在水中时，容器底部受到水的压力变化了60N，杠杆仍在水平位置平衡，工人对工作台的压力为F2．已知F1：F2=61：60，杠杆BC和细绳的质量、滑轮间的摩擦均忽略不计，g=10N/Kg，求：

（1）动滑轮D受到的重力GD．

（2）当金属块全部脱离水面时，杠杠在水平位置再次平衡，此时工人对工作台的压力F3是多大？（结果保留整数）

收藏：
0
点赞数：
0
评论数：
0
4个回答

解题思路：（1）对物体进行受力分析，应用平衡条件求出动滑轮的重力．

（2）应用滑轮组公式可以求出工人对工作台的压力．

（1）容器底部受到的液体压力的变化等于A受到的浮力的变化，即

△F压=△F浮=ρ水g△V排=1.0×103kg/m3×10N/kg×（3/4）VA=60 N，

解得：VA=8×10-3m3．

∵ρ=[m/V]，

∴物体A受到的重力为：

GA=mg=ρAgVA =8×103kg/m3×10 N/kg 8×10-3m3=640N，

F浮A=ρ水g（1/4）VA=1.0×103kg/m3×10 N/kg×2×10-3m3=20 N，

F浮A′=ρ水gVA=l.0×103kg/m3×10N/kg×8×10-3m3=80N．

由于物体平衡，则由力的示意图丙、丁有：

F拉A=GA-F浮A=640 N-20 N=620N，F拉A=FB1，F拉A'=GA-F浮A'=640 N-80 N=560 N，F拉A'=FB2

根据杠杆平衡条件，由图己、庚有：

FC1×LOC=FB1×LOB，LOB：LOC=1：2，解得：FC1=310 N

FC2×LOC=FB2×LOB，LOB：LOC=1：2，解得：FC2=280 N．

F1

F2=

FN1

FN2=

G人+F拉1

G人+F拉2=

G人

FC1+GD

3

G人+

FC2+GD

3=[61/60]，解得：GD=20N；

（2）F3=FN3=G人+F拉3=G人+

GD+FC3

3=500N+[20N+320N/3]=613N．

答：（1）动滑轮D受到的重力GD=20N．

（2）工人对工作台的压力F3是613N．

点评：

本题考点： 滑轮组绳子拉力的计算；杠杆的平衡分析法及其应用；压强的大小及其计算；浮力的利用．

考点点评： 本题是一道难题，对物体正确受力分析是正确解题的前提与关键；应用浮力公式、密度公式的变形公式、平衡条件、杠杆平衡条件、滑轮组公式即可正确解题．

点赞数：
0
评论数：
0
相关问题
关注公众号
一起学习，一起涨知识