如圖所示裝置中,杠桿和滑輪的重力及滑輪的摩擦均可忽略不計(jì),杠桿AB可以繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),A端通過(guò)豎直方向的輕繩與滑輪組相連,在B端用一輕繩沿豎直方向?qū)⒏軛U拉住,使其始終保持水平平衡.在滑輪組的下方,懸掛一圓柱形的物體,此物體被浸在圓柱形容器內(nèi)的液體中.已知杠桿O點(diǎn)兩側(cè)的長(zhǎng)度關(guān)系為AO=2OB,圓柱形物體的底面積為10cm2、高為12cm,圓柱形容器的底面積為50cm2.若容器中的液體為水,在水深為20cm時(shí)物體的上表面恰與水面相平,此時(shí)杠桿B端繩上的拉力為F1;打開(kāi)圓柱形容器下方的閥門K,將水向外釋放,直到物體露出水面的體積為其總體積的時(shí),將閥門K關(guān)閉,此時(shí)杠桿B端繩上的拉力為F2,且F1:F2=3:4.若容器中液體為某種未知液體,其質(zhì)量與最初容器中的水的質(zhì)量相等,此時(shí)未知液體的深度為18cm,杠桿B端繩上的拉力為F3.取g=10N/kg,則( )

A.圓柱形物體的密度為2g/cm3
B.作用在B端的拉力F3大小為1.52N
C.未知液體的密度為1.2g/cm3
D.未知液體對(duì)圓柱形容器底部的壓強(qiáng)為1980Pa
【答案】分析:1、先根據(jù)杠桿平衡的條件計(jì)算出杠桿B端受力關(guān)系,然后根據(jù)重物受平衡力作用,對(duì)重物進(jìn)行受力分析得出等量關(guān)系;各個(gè)關(guān)系式聯(lián)立求出密度;
2.先根據(jù)底面積和高求出體積,然后根據(jù)阿基米德原理確定質(zhì)量相當(dāng),用密度和體積表示出質(zhì)量關(guān)系即可求出液體的密度;
3.重物受重力、浮力和滑輪向上的作用力,根據(jù)杠桿平衡的條件和滑輪組的特點(diǎn)表示出作用在重物上的力,然后根據(jù)平衡列出等價(jià)關(guān)系式,解之即可;
4.直接利用液體壓強(qiáng)公式P=ρgh進(jìn)行計(jì)算即可.
解答:解:(1)設(shè)放水前后作用在A端繩子的拉力分別為、,圓柱體的體積為和密度分別為 V、ρ,則
F1×OB=×OA;F2×OB=×OA         
由上面兩個(gè)式子可得==3:4       ①
ρVg+3=G=ρVg                      ②
Vg+3=G=ρVg                   ③
聯(lián)立①②③得圓柱體的密度ρ=3ρ=3×1.0g/cm3=3g/cm3.故A錯(cuò)誤;
(2)水的體積是 V=50cm2×20cm-10cm2×12cm=880cm3,
未知液體的體積是 V=50cm2×18cm-10cm2×10cm=800cm3,
由于質(zhì)量相等,ρV=ρV,故未知液體的密度 ρ===1.1g/cm3=1.1×103kg/m3;故C錯(cuò)誤;
(3)F3=×(G-F))=2×(3×103kg/m3×10N/kg×10cm2×12cm×10-6-1.1×103kg/m3×10N/kg×10cm2×10cm×10-6)≈1.67N;故B錯(cuò)誤;
(4)P=ρgh=1.1×103kg/m3×10N/kg×0.18m=1980Pa;故D正確.
故選D.
點(diǎn)評(píng):本題考查浮力、密度、體積等的計(jì)算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活運(yùn)用,難點(diǎn)是對(duì)物體進(jìn)行受力分析,本題難度很大,解題時(shí)一定要認(rèn)真仔細(xì).
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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

(2012?順義區(qū)二模)如圖所示裝置中,杠桿和滑輪的重力及滑輪的摩擦均可忽略不計(jì),杠桿AB可以繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),A端通過(guò)豎直方向的輕繩與滑輪組相連,在B端用一輕繩沿豎直方向?qū)⒏軛U拉住,使其始終保持水平平衡.在滑輪組的下方,懸掛一圓柱形的物體,此物體被浸在圓柱形容器內(nèi)的液體中.已知杠桿O點(diǎn)兩側(cè)的長(zhǎng)度關(guān)系為AO=2OB,圓柱形物體的底面積為10cm2、高為12cm,圓柱形容器的底面積為50cm2.若容器中的液體為水,在水深為20cm時(shí)物體的上表面恰與水面相平,此時(shí)杠桿B端繩上的拉力為F1;打開(kāi)圓柱形容器下方的閥門K,將水向外釋放,直到物體露出水面的體積為其總體積的
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時(shí),將閥門K關(guān)閉,此時(shí)杠桿B端繩上的拉力為F2,且F1:F2=3:4.若容器中液體為某種未知液體,其質(zhì)量與最初容器中的水的質(zhì)量相等,此時(shí)未知液體的深度為18cm,杠桿B端繩上的拉力為F3.取g=10N/kg,則(  )

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科目:初中物理 來(lái)源: 題型:

(2011?懷柔區(qū)二模)如圖所示裝置中,杠桿和滑輪的重力及滑輪的摩擦均可忽略不計(jì),杠桿AB可以繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),A端通過(guò)豎直方向的輕繩與滑輪組相連,在B端用一輕繩沿豎直方向?qū)⒏軛U拉住,使其始終保持水平平衡.在滑輪組的下方,懸掛一圓柱形的物體,此物體被浸在圓柱形容器內(nèi)的液體中.已知杠桿O點(diǎn)兩側(cè)的長(zhǎng)度關(guān)系為AO=2OB,圓柱形物體的底面積為10cm2、高為12cm,圓柱形容器的底面積為50cm2.若容器中的液體為水,在水深為20cm時(shí)物體的上表面恰與水面相平,此時(shí)杠桿B端繩上的拉力為F1;打開(kāi)圓柱形容器下方的閥門K,將水向外釋放,直到物體露出水面的體積為其總體積的2/3時(shí),將閥門K關(guān)閉,此時(shí)杠桿B端繩上的拉力為F2,且F1:F2=3:5.若容器中液體為某種未知液體,其質(zhì)量與最初容器中的水的質(zhì)量相等,此時(shí)未知液體的深度為18cm,杠桿B端繩上的拉力為F3.(取g=10N/kg)
求:
(1)圓柱形物體的密度;
(2)未知液體的密度;
(3)作用在B端的拉力F3 大;(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位)
(4)未知液體對(duì)圓柱形容器底部的壓強(qiáng).

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科目:初中物理 來(lái)源:2012年北京市順義區(qū)中考物理二模試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示裝置中,杠桿和滑輪的重力及滑輪的摩擦均可忽略不計(jì),杠桿AB可以繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),A端通過(guò)豎直方向的輕繩與滑輪組相連,在B端用一輕繩沿豎直方向?qū)⒏軛U拉住,使其始終保持水平平衡.在滑輪組的下方,懸掛一圓柱形的物體,此物體被浸在圓柱形容器內(nèi)的液體中.已知杠桿O點(diǎn)兩側(cè)的長(zhǎng)度關(guān)系為AO=2OB,圓柱形物體的底面積為10cm2、高為12cm,圓柱形容器的底面積為50cm2.若容器中的液體為水,在水深為20cm時(shí)物體的上表面恰與水面相平,此時(shí)杠桿B端繩上的拉力為F1;打開(kāi)圓柱形容器下方的閥門K,將水向外釋放,直到物體露出水面的體積為其總體積的時(shí),將閥門K關(guān)閉,此時(shí)杠桿B端繩上的拉力為F2,且F1:F2=3:4.若容器中液體為某種未知液體,其質(zhì)量與最初容器中的水的質(zhì)量相等,此時(shí)未知液體的深度為18cm,杠桿B端繩上的拉力為F3.取g=10N/kg,則( )

A.圓柱形物體的密度為2g/cm3
B.作用在B端的拉力F3大小為1.52N
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科目:初中物理 來(lái)源:2011年北京市懷柔區(qū)中考物理二模試卷(解析版) 題型:解答題

如圖所示裝置中,杠桿和滑輪的重力及滑輪的摩擦均可忽略不計(jì),杠桿AB可以繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),A端通過(guò)豎直方向的輕繩與滑輪組相連,在B端用一輕繩沿豎直方向?qū)⒏軛U拉住,使其始終保持水平平衡.在滑輪組的下方,懸掛一圓柱形的物體,此物體被浸在圓柱形容器內(nèi)的液體中.已知杠桿O點(diǎn)兩側(cè)的長(zhǎng)度關(guān)系為AO=2OB,圓柱形物體的底面積為10cm2、高為12cm,圓柱形容器的底面積為50cm2.若容器中的液體為水,在水深為20cm時(shí)物體的上表面恰與水面相平,此時(shí)杠桿B端繩上的拉力為F1;打開(kāi)圓柱形容器下方的閥門K,將水向外釋放,直到物體露出水面的體積為其總體積的2/3時(shí),將閥門K關(guān)閉,此時(shí)杠桿B端繩上的拉力為F2,且F1:F2=3:5.若容器中液體為某種未知液體,其質(zhì)量與最初容器中的水的質(zhì)量相等,此時(shí)未知液體的深度為18cm,杠桿B端繩上的拉力為F3.(取g=10N/kg)
求:
(1)圓柱形物體的密度;
(2)未知液體的密度;
(3)作用在B端的拉力F3 大;(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位)
(4)未知液體對(duì)圓柱形容器底部的壓強(qiáng).

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科目:初中物理 來(lái)源:北京模擬題 題型:計(jì)算題

如圖所示裝置中,杠桿和滑輪的重力及滑輪的摩擦均可忽略不計(jì),杠桿AB可以繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),A端通過(guò)豎直方向的輕繩與滑輪組相連,在B端用一輕繩沿豎直方向?qū)⒏軛U拉住,使其始終保持水平平衡。在滑輪組的下方,懸掛一圓柱形的物體,此物體被浸在圓柱形容器內(nèi)的液體中。已知杠桿O點(diǎn)兩側(cè)的長(zhǎng)度關(guān)系為AO=2OB,圓柱形物體的底面積為10cm2、高為12cm,圓柱形容器的底面積為50cm2。若容器中的液體為水,在水深為20cm時(shí)物體的上表面恰與水面相平,此時(shí)杠桿B端繩上的拉力為F1;打開(kāi)圓柱形容器下方的閥門K,將水向外釋放,直到物體露出水面的體積為其總體積的2/3時(shí),將閥門K關(guān)閉,此時(shí)杠桿B端繩上的拉力為F2,且F1 :F2=3:5。若容器中液體為某種未知液體,其質(zhì)量與最初容器中的水的質(zhì)量相等,此時(shí)未知液體的深度為18 cm,杠桿B端繩上的拉力為F3。(取g=10N/kg) 求:
(1)圓柱形物體的密度;
(2)未知液體的密度;
(3)作用在B端的拉力F3大小;(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位)
(4)未知液體對(duì)圓柱形容器底部的壓強(qiáng)。

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