分析 (1)葉子姐姐在B端用力時(shí),最大拉力等于自身重力,根據(jù)杠桿的平衡條件計(jì)算提起物體的最大重力;
(2)由密度公式和重力公式計(jì)算M的重力,由杠桿的平衡條件計(jì)算杠桿對(duì)A的拉力,由阿基米德原理計(jì)算M受到的浮力;
M物體受到平衡力作用,由此計(jì)算物體M對(duì)容器底部的壓力,并畫出M的受力示意圖.
解答 解:
(1)由題知,葉子姐姐在B端用力時(shí),最大拉力等于自身重力,即FB最大=G葉子=450N,
由杠桿平衡條件知,G物最大AO=FB最大OB,
即:G物最大×0.2m=450N×0.4cm
解得:G物最大=900N;
(2)由ρ=$\frac{m}{V}$和G=mg可得A的重力,
GM=ρMVMg=8×103kg/m3×8×10-3m3×10N/kg=640N,
M浸沒在水中,由阿基米德原理可得A受到的浮力:
F浮=ρ水gVM=1.0×103kg/m3×8×10-3m3×10N/kg=80N,
葉子在B端施加100N的力使杠桿水平平衡,由杠桿的平衡條件有:
FA×AO=FB×OB,
即:FA×0.2m=100N×0.4cm,
解得:FA=200N,
物體A受到重力、浮力、杠桿拉力和容器的支持力處于平衡狀態(tài),
所以:GA=FA+F浮+F支,
F支=GM-FA-F浮=640N-200N-80N=360N,
因?yàn)榱Φ淖饔檬窍嗷サ,所以物體M對(duì)容器底部的壓力:
F=F支=360N;
物體M的受力示意圖如圖所示:
.
答:(1)她最多能提起900N的物體;
(2)物體M對(duì)容器底部的壓力360N,物體M的受力示意圖見上圖.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)密度、重力、浮力公式、杠桿平衡條件、平衡力的應(yīng)用以及力的示意圖,考查知識(shí)點(diǎn)多,綜合性強(qiáng),條件充足,屬于中等題.
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