分析 以細(xì)棒的下端為支點(diǎn),細(xì)棒能否傾斜取決于重力和浮力.根據(jù)細(xì)棒在重力和浮力的作用判斷出細(xì)棒的可能轉(zhuǎn)動(dòng)情況,再利用杠桿平衡條件求出細(xì)棒剛剛傾斜時(shí)細(xì)棒浸在水中的長度,即可求得細(xì)棒露出液面的長度.
解答 解:設(shè)細(xì)棒的橫截面積為S,細(xì)棒浸沒在水中的長度為L浸,當(dāng)細(xì)棒露出液面一定長度時(shí),細(xì)棒有可能傾倒,如圖所示,則細(xì)棒AB為一根杠桿,B點(diǎn)為支點(diǎn).
則重力G的力臂為 L1=$\frac{1}{2}L$sinθ,浮力F浮的力臂為 L2=$\frac{1}{2}$L浸sinθ
當(dāng)細(xì)棒露出較少時(shí),有 GL1<F浮L2,細(xì)棒豎直浸沒在杯中的液體內(nèi).
當(dāng)細(xì)棒露出較多時(shí),有 GL1>F浮L2,細(xì)棒傾斜.
因此當(dāng)GL1=F浮L2,細(xì)棒將開始傾斜.
則有:ρgLS•$\frac{1}{2}L$sinθ=ρ0gL浸S•$\frac{1}{2}$L浸sinθ
即得:ρL2=ρ0L浸2.
所以有:L浸=L$\sqrt{\frac{ρ}{{ρ}_{0}}}$
則細(xì)棒露出液面的最小長度為:L露=L-L浸=L(1-$\sqrt{\frac{ρ}{{ρ}_{0}}}$)
故答案為:L(1-$\sqrt{\frac{ρ}{{ρ}_{0}}}$).
點(diǎn)評(píng) 本題是杠桿平衡條件和浮力的實(shí)際應(yīng)用問題,關(guān)鍵是找出與之對(duì)應(yīng)的物理模型,確定支點(diǎn),分析各個(gè)力的力臂.
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | R1兩端電壓為πV | B. | A點(diǎn)電勢比B點(diǎn)電勢高 | ||
C. | 線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為4.5πV | D. | 0~2s內(nèi)流過R1的電量為1.125πC |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | Wb•m/s | B. | T/s | C. | Wb•m2/s | D. | T•m2/s |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 這列波由A向B傳播B | B. | D點(diǎn)坐標(biāo)x<24m | ||
C. | 圖甲可能是t=2s時(shí)刻的波動(dòng)圖象 | D. | 圖甲可能是t=0s時(shí)刻的波動(dòng)圖象 | ||
E. | 這列波經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的傳播速度為1m/s |
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 時(shí)間間隔 | B. | 位移 | C. | 速度 | D. | 平均速度 |
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