Question

如圖所示，物體A重1000 N，其體積為4×10^－2 m³，B、C都是完全相同的動滑輪；杠桿DE可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，OE∶OD＝2∶1．小成受到的重力為600 N，當(dāng)物體A完全浸沒在水中時，他通過細(xì)繩在E點(diǎn)施加豎直向下的拉力F₁，杠桿在水平位置平衡，小成對地面的壓強(qiáng)為p₁；當(dāng)物體A有一半體積露出水面時，小成在E點(diǎn)施加豎直向下的拉力F₂，杠桿仍在水平位置平衡，小成對地面的壓強(qiáng)為p₂，已知p₁∶p₂＝5∶3，杠桿ED和細(xì)繩的質(zhì)量，以及滑輪的軸摩擦均忽略不計(jì)．求：

(1)物體A浸沒在水中受到的浮力；

(2)動滑輪B受到的重力G_動；

(3)小成在E點(diǎn)施加豎直向下的拉力F₂．

Answer 1

答案：
解析：

(1)F浮＝ρgV排＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×4×10－2 m3＝400 N　(1分) 　　(2)A的受力情況如圖甲： 　　FA1＝GA－F浮1＝1000 N－400 N＝600 N 　　FA2＝GA－F浮2＝1000 N－200 N＝800 N 　　動滑輪B的受力情況如圖乙，FA1與相等，FA2與相等 　　FC1＝G動＋2FA1＝G動＋1200 N　① 　　FC2＝G動＋2FA2＝G動＋1600 N�、� 　　C的受力情況如圖丙，FC1與相等，FC2與FC2′相等，由已知條件和式①、式②可得： 　　FD1＝(G動＋FC1)＝(2G動＋1200 N)　③ 　　FD2＝(G動＋FC2)＝(2G動＋1600 N)�、� 　　杠桿的受力情況如圖丁，由杠桿平衡條件可知：FD·OD＝F1·OE，FD1與FD1相等，FD2與相等，代入已知條件和式③、式④，可得： 　　F1＝·FD1＝FD1＝(2G動＋1200 N)�、� 　　F2＝·FD2＝FD2＝(2G動＋1600 N)�、� 　　對人進(jìn)行受力分析如圖戊，F1與F1′相等： 　　P1＝＝＝ 　　P2＝＝＝ 　　將P1、P2代入＝得：G動＝100 N　(1分) 　　(3)將已知條件代入式⑤⑥可得：F2＝(2G動＋1600 N)＝(2×100 N＋1600 N)＝450 N　(1分) 　　說明：(1)38題等效電路圖均正確給1分． 　　(2)39題隔離分析物體受力圖至少三個正確給1分，正確寫出任意兩個不同研究對象的平衡方程給1分，若只寫出FA1、FA2的正確數(shù)值給1分． 　　(3)其它方法正確均給分．