(2006•东城区二模)如图所示,重力不计的一木板可绕O点无摩擦转动,木板可以视为杠杆,在杠杆的左侧M点挂有一个边长为0

(2006•东城区二模)如图所示,重力不计的一木板可绕O点无摩擦转动,木板可以视为杠杆,在杠杆的左侧M点挂有一个边长为0.2m的立方体A,在A的下方放置一个同种材料制成的边长为0.1m的立方体B,物体B放置在水平地面上;一个人从杠杆的支点O开始以0.1m/s的速度匀速向右侧移动,经过6s后,到达N点静止,此时杠杆处于平衡状态,物体A对B的压强为7000Pa,已知MO的长度为4m.如果人从N点继续以相同的速度向右侧又经过2s后,则物体B对地面的压强为6000Pa,求:(g取10N/kg)
(1)物体A的密度
(2)人继续以相同的速度再向右移动多少米时,物体B对地面的压强变为3000Pa.
浪风回 1年前 已收到1个回答 举报

clopezz 幼苗

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解题思路:(1)AB物体的密度相等,根据密度公式和重力公式可知AB的重力关系,人到达N点静止时,杠杆平衡,利用杠杆的平衡条件求出A对杠杆的作用力和人重力之间的关系,A对B的压力等于A的重力减去绳对A的拉力,根据压强公式表示出它们之间的关系,绳对A的拉力和A对杠杆的拉力是一对相互作用力大小相等,B对地面的压力等于B的重力加上A的重力减去绳对A的拉力,利用压强公式表示出人从N点继续以相同的速度向右侧又经过2s后的平衡状态,联立以上等式即可求出人的重力、A和B物体的重力,利用密度公式和重力公式、体积公式求出物体A的密度;(2)根据压强公式求出物体B对地面的压强变为3000Pa时A对杠杆的拉力,利用杠杆的平衡条件求出此时人距离O点的长度,进一步求出继续以相同的速度再向右移动的距离.

(1)∵ρAB

mA
mB=
VA
VB=[8/1],
∴GA=8GB-------------①
人到达N点静止时,杠杆平衡时:
∵FA对杠杆LOM=Gvt
即FA对杠杆×4m=G×0.1m/s×6s,
∴FA对杠杆=
0.6G人
4,
A对B的压力:
FA对B=GA-FA对杠杆=pA对BSB=7000Pa×(0.1m)2=70N,
即GA-
0.6G人
4=70N--------②
人从N点继续以相同的速度向右侧又经过2s后,
FA对杠杆′LOM=Gv(t+2s)=G×0.1m/s×(6s+2s)
即FA对杠杆′×4m=G×0.8m,
FA对杠杆′=0.2G
B对地面的压力:
FB对地面=GB+(GA-FA对杠杆′)=pB对地面SB=6000Pa×(0.1m)2=60N
即GB+GA-0.2G=60N----③
整理①②③式可得:
GB=20N,G=600N,GA =160N,
物体A的密度:
ρAB=
mB
VB=
GB
VBg=
20N
(0.1m)3×10N/kg=2×103kg/m3
(2)B对地面的压力FB对地面′:
GB+(GA-FA对杠杆″)=pB对地面′SB
即20N+(160N-FA对杠杆″)=3000Pa×(0.1m)2=30N
解得:FA对杠杆″=150N,
∵FA对杠杆″LOM=Gs
∴150N×4m=600N×s,
s=1m,
人继续以相同的速度再向右移动的距离:
s′=1m-0.1m/s×(6s+2s)=0.2m.
答:(1)物体A的密度为2×103kg/m3
(2)人继续以相同的速度再向右移动0.2米时,物体B对地面的压强变为3000Pa.

点评:
本题考点: 压强的大小及其计算;密度的计算;密度公式的应用;杠杆的平衡条件.

考点点评: 本题考查了密度公式、压强公式、速度公式、杠杆的平衡条件和平衡力条件的应用,综合性强,难度较大,解题时要注意相互作用力的大小相等,同时还要注意A对B的压力、B对地面压力的计算.

1年前

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