如图所示,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...
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如图所示,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)
【回答】
(1)12N(2)m=0.8kg
【解析】(1)容器中水受到的重力
G水 =PS=4×103Pa×30×10-4m2=12N
(2)杠杆C点受到的压力
FC =3N+PS=3N+4×103Pa×30×10-4m2=15N
OC:CD=1:2
CD=2OC OD=3OC
设绳对杠杆D点向上的拉力为F,这有FC OC= FOD
15N×OC= F×3OC F=5N
根据力的作用是相互的道理,知道杠杆D点对绳子向下的拉力为FD = F=5N
设物体E的质量为m,则FD =(2N+mg)/2
5N =(2N+mg)/2 m=0.8kg
知识点:力和机械 单元测试
题型:计算题
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