如圖所示的裝置,杠桿自重不計,甲、乙是兩個圓柱體,2ρ=3ρ,3V=4V,物體M的質(zhì)量是80kg.只將圓柱體甲掛在杠桿B端時,杠桿在水平位置平衡,物體M對水平地面的壓強為2000Pa;只將圓柱體乙掛在杠桿C點時,杠桿在水平位置平衡,物體M對水平地面的壓強為3000Pa.若乙的體積為3×10-3m3,OA:OB=2:3,OA:OC=2:1,g取10N/kg,則甲的密度是    kg/m3
【答案】分析:根據(jù)已知條件可求甲和乙的重力關(guān)系、物體M的重力,物體甲的體積,
(1)只將圓柱體甲掛在杠桿B端時,物體M對水平地面的壓力F=pS,而F=GM-FA,可得關(guān)系式①F=GM-FA=pS,
由于杠桿平衡FA×OA=G×OB,可得關(guān)系式②FA=G;
(2)只將圓柱體乙掛在杠桿B端時,物體M對水平地面的壓力F′=p′S,而F′=GM-FA′可得關(guān)系式③F′=GM-FA′=p′S,由于杠桿平衡FA′×OA=G×OB,可得關(guān)系式④FA′=G
(3)由解得關(guān)系式3FA-2FA′=800N,將②④代入解得甲的重力,進而得出甲的質(zhì)量,再求出甲的體積沒利用密度公式求甲的密度.
解答:解:
∵ρ=,
∴m=ρV,
∵2ρ=3ρ,3V=4V
∴m:m===2:1,
G:G=mg:mg=2:1,
GM=mMg=80kg×10N/kg=800N,
(1)只將圓柱體甲掛在杠桿B端時,物體M對水平地面的壓力:
F=pS=2000Pa×S,
而F=GM-FA,
∴F=GM-FA=2000Pa×S,-----------①
∵杠桿平衡,
∴FA×OA=G×OB,
∵OA:OB=2:3,
∴FA=G;-------------②
(2)只將圓柱體乙掛在杠桿C端時,物體M對水平地面的壓力:
F′=p′S=3000Pa×S,
而F′=GM-FA′,
F′=GM-FA′=3000Pa×S,---------------③
∵杠桿平衡,
∴FA′×OA=G×OC,
∵OA:OC=2:1,
FA′=G;----------------④
(3)由得:
===,
∴3FA-2FA′=800N,
將②④代入得:
G-2×G=800N,
∵G:G=2:1,
∴3×G-2××G=800N,
解得:
G=200N,
m===20kg,
∵3V=4V,V=3×10-3m3
∴V=4×10-3m3,
ρ===5×103kg/m3
故答案為:5×103
點評:本題考查了學(xué)生對重力公式、密度公式、壓強公式、杠桿平衡條件的掌握和運用,知識點多、物理量多、綜合性強,要細(xì)心,梳理好各知識點之間的關(guān)系,易錯題!
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相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:

21、某同學(xué)用如圖所示的裝置驗證杠桿的平衡條件.調(diào)節(jié)左邊鉤碼的個數(shù)和懸掛位置,使杠桿水平平衡時,讀出彈簧秤的示數(shù)F1=2.61牛,鉤碼對杠桿的拉力F2=1.96牛;測得支點O到這兩個力作用點的距離OA=25厘米,OB=20厘米.他將所得數(shù)據(jù)直接代入杠桿平衡條件的公式中,發(fā)現(xiàn)F1?OA和F2?OB并不相等.從而認(rèn)為杠桿的平衡條件不一定是F1?l1=F2?l2.這個同學(xué)的失誤在什么地方?答:
彈簧測力計傾斜拉,F(xiàn)1的力臂不是OA

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科目:初中物理 來源: 題型:

(2012?門頭溝區(qū)一模)如圖所示的裝置,杠桿自重不計,甲、乙是兩個圓柱體,2ρ=3ρ,3V=4V,物體M的質(zhì)量是80kg.只將圓柱體甲掛在杠桿B端時,杠桿在水平位置平衡,物體M對水平地面的壓強為2000Pa;只將圓柱體乙掛在杠桿C點時,杠桿在水平位置平衡,物體M對水平地面的壓強為3000Pa.若乙的體積為3×10-3m3,OA:OB=2:3,OA:OC=2:1,g取10N/kg,則甲的密度是
5×103
5×103
kg/m3

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科目:初中物理 來源: 題型:

某同學(xué)在用如圖所示的裝置研究杠桿平衡條件時:
A、把杠桿中點支在支架上
B、照甲圖中那樣把鉤碼掛在兩邊,并調(diào)節(jié)鉤碼的位置使杠桿在水平位置平衡后,把力和力臂的數(shù)據(jù)記錄在表格中
C、改變力和力臂的數(shù)據(jù)照B步驟那樣重做兩次
D、求出各次實驗中動力×動力臂與阻力×阻力臂的數(shù)值
(1)該同學(xué)在
B
B
步驟前漏掉了一個重要步驟是
調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡
調(diào)節(jié)杠桿在水平位置平衡

(2)實驗中要求杠桿在水平位置平衡的原因是
便于測量力臂,同時消除杠桿自身重對杠桿平衡的影響
便于測量力臂,同時消除杠桿自身重對杠桿平衡的影響

(3)實驗的結(jié)論是
動力×動力臂=阻力×阻力臂
動力×動力臂=阻力×阻力臂

(4)該同學(xué)填表時漏掉了兩個數(shù)據(jù),請你補上:
實驗次數(shù) 動力F/N 動力臂L/cm 阻力F/N 阻力臂L/cm
1 0.49 12 0.98
2 6 2.94 4
(5)若圖乙中拉力由豎直向上改為斜向上拉,要使杠桿平衡則拉力大小將
變大
變大

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科目:初中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)利用如圖所示的裝置研究杠桿的平衡條件時,在支點O的兩側(cè)A、B兩處分別施加兩個力F1和F2,杠桿可以在水平位置平衡,已知F1>F2.為了科學(xué)的得到實驗結(jié)論,又進行了一次實驗,在力的作用點不變的情況下,將兩處的力同時增大了△F,杠桿還能夠在水平位置平衡嗎?如果不能,哪側(cè)會下沉?請推理論證.

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科目:初中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)小明用如圖所示的裝置探究杠桿的機械效率,每個鉤碼的質(zhì)量為m,O為支點.
(1)他將2只鉤碼懸掛在B點,在A點豎直向上勻速拉動彈簧測力計,拉力為F1,測得A、B兩點上升的高度分別為h1、h2,則此次杠桿的機械效率為η=
 
.(用物理量的符號表示)
(2)他將2只鉤碼懸掛在C點,在A點豎直向上勻速拉動彈簧測力計,使C點上升高度與第一次相同,則彈簧測力計的示數(shù)將
 
(選填“>”、“=”或“<”)F1,此次彈簧測力計做的功將
 
(選填“>”、“=”或“<”)第一次做的功.
(3)如果他想探究杠桿機械效率與物重的關(guān)系,在上述(1)實驗基礎(chǔ)上,接下來他應(yīng)將3只鉤碼懸掛在
 
點(填“B”或“C”),并使鉤碼上升
 
高度(填“相同”或“不同”),測出拉力和A點移動的距離.

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