如圖,光滑長木板AB可繞O轉(zhuǎn)動,質(zhì)量不計,A端用豎直繩與地板上拉著,在離O點0.4m的B處掛一密度為0.8×103kg/m3;長20cm的長方形物體,當(dāng)物體浸入水中10cm深處靜止時,從盛水到溢水口的杯中溢出0.5N的水(g=10N/kg),求:
①物體受到的浮力
②物體的重力
③當(dāng)一質(zhì)量為200g的球從0點以2cm/s的速度沿木板向A端勻速運動時,問球由O點出發(fā)多少時間,系在A端的繩拉力剛好為零?
分析:①溢水杯內(nèi)裝滿了水,當(dāng)物體放入后,知道排開水的質(zhì)量,根據(jù)阿基米德原理可以計算浮力.
②知道物體受到的浮力,從而可利用公式V=
F
ρg
計算出排開水的體積,又知道長方形物體長20cm,而浸入水中的深度為10cm,從而可以計算出物體的體積,再利用公式G=mg=ρVg計算物體的重力.
③知道物體受到的浮力和重力,從而可以計算出繩子的拉力,設(shè)小球運動t秒后,系在A端的繩拉力0N,從而可以根據(jù)杠桿的平衡條件列出等式即可.
解答:解:
①∵溢水杯內(nèi)裝滿了水,G=0.5N,
∴物體受到的浮力為:F=G=0.5N.
答:物體受到的浮力為0.5N.
②根據(jù)FVg可知,
V=
F
ρg
=
0.5N
1.0×103kg/ m3×10N/kg
=5×10-5m3,
∵長方形物體長20cm,而浸入水中的深度為10cm,
∴V=2V=2×5×10-5m3=1×10-4m3,
又∵ρ=0.8×103kg/m3,
物體的重力為:G=mg=ρVg=0.8×103kg/m3×1×10-4m3×10N/kg=0.8N.
③∵F=0.5N,G=0.8N,
∴繩子的拉力為:FB=G-F=0.8N-0.5N=0.3N,
設(shè)小球運動t秒后,系在A端的繩拉力FA=0N,
而V=2cm/s=0.02m/s,G=mg=0.2kg×10N/kg=2N,
則FB×OB=G×Vt,
即0.3N×0.4m=2N×0.02m/s×t,
解得:t=3s.
答:球由O點出發(fā)3s的時間,系在A端的繩拉力剛好為零.
點評:本題考查了浮力、重力、體積、距離和杠桿的平衡條件的應(yīng)用,關(guān)鍵是對公式和公式變形的理解和應(yīng)用.
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①物體受到的浮力(3分)

② 物體的重力(4分)

③當(dāng)一質(zhì)量為200g的球從O點以2 cm/s的速度沿木板向A端勻速運動時,問球由O點出發(fā)多少時間,系在A端的繩拉力剛好為零?(5分)

 

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②物體的重力(4分)
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科目:初中物理 來源:2010年廣東省高州市九年級學(xué)科競賽物理模擬試卷 題型:計算題

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②物體的重力(4分)
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