践行者初中物理浮力中考真题专辑30/50:压强、杠杆、浮力综合题

作者:小菜 更新时间:2025-01-10 点击数:
简介:践行者初中物理力学典题详解第268题30:GA=13.8N,GB=10N,B的底面积SB=40cm²,柱形容器中装有水,此时水的深度h1=12cm,容器的底面积S容=200cm²,B物体底面离容器底的距离h0=5cm,已知MO︰ON=2︰3

【千问解读】

践行者初中物理力学典题详解第268题

30:GA=13.8N,GB=10N,B的底面积SB=40cm²,柱形容器中装有水,此时水的深度h1=12cm,容器的底面积S容=200cm²,B物体底面离容器底的距离h0=5cm,已知MO︰ON=2︰3,ρ水=1.0×10³kg/m³,g取10N/kg。

求:⑴水对容器底的压强和水对B物体的浮力;

⑵A物体对水平地面的压力;

⑶若打开开关K缓慢放水,当A物体对水平地面压力刚好为零时,容器中所放出水的质量有多大?

解析:⑴由题意可知:

①SB=40cm²=40×10⁻⁴m²,

②h1=12cm=0.12m,h0=5cm=0.05m,

则①水对容器底的压强为:

p=ρ水gh1

=1×10³kg/m³×10N/kg×0.12m

=1200Pa

②B浸在水中的深度h浸=h1-h0=0.07m,

则V排=SBh浸

=40×10⁻⁴m²×0.07m

=2.8×10⁻⁴m³,

B受到的浮力F浮

=1×10³kg/m³×10N/kg×2.8×10⁻⁴m³

=2.8N;

⑵由题意可知:

①GA=13.8N,GB=10N,

②MO:ON=2:3,

对杠杆进行分析可知:

①B对杠杆N端的拉力FN=GB-F浮

=10N-2.8N=7.2N,

则由杠杆平衡条件可知:

A对杠杆M端的拉力FM=FN×ON/MO

=7.2N×3/2=10.8N;

对A进行受力分析,可知它共受到以下三个力:

①GA=13.8N↓,

②绳对A的拉力F=FM=10.8N↑,

③地面对A的支持力F支↑,

由平衡条件可知:F支=GA-F

=13.8N-10.8N=3N,

则由相互作用力可知,

A对地面的压力F压=F支=3N;

⑶当打开开关K缓慢放水,至物体A对水平地面压力刚好为零时,则可知FM=GA=13.8N,

则由杠杆平衡条件可知,

物体B对杠杆N端的拉力FN=FM×MO/ON

=13.8N×2/3=9.2N,

则由相互作用力性质可知绳对B的拉力

FN=FN=9.2N,

则物体B受到的浮力F浮=GB-FN

=10N-9.2N=0.8N,

则此时物体B排开水的体积为:

V排=F浮/ρ水g

=0.8N/(1×10³kg/m³×10N/kg)

=0.8×10⁻⁴m³,

则放出水的体积为△V=V排-V排

=2.8×10⁻⁴m³-0.8×10⁻⁴m³

=2×10⁻⁴m³,

则放出水的质量为m水=ρ水△V

=1.0×10³kg/m³×2×10⁻⁴m³

=0.2kg。

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