小军发现一个质量为 、不吸水的新型圆台体建筑材料,他只有量程为
的弹簧测力计,设计了如图所示装置进行实验。重为
、底面积为
的薄壁容器
内盛有
的水,容器
置于水平地面,当轻质杠杆在水平位置平衡时竖直向上的拉力
为
,此时材料浸没在水中静止且未触底。求:
(1)材料受到的重力;
(2)材料未放入前容器对水平地面的压强;
(3)材料的密度。
已知一根质量分布均匀的圆柱体木料质量为 60kg ,体积为 0.1m3 。问:
(1)此木料的密度为多少?
(2)如图所示,甲、乙两人分别在 A 点和 B 点共同扛起此木料并恰好水平,其中 AO=BO , O 为木料的中点。求此时乙对木料的作用力大小。
(3)若在(2)中当乙的作用点从 B 点向 O 点靠近时,请列式分析此过程中甲对木料作用力大小变化情况。
创新科技小组用轻质杆设计制作了测量液体密度的工具 -- 密度秤。其中经防腐处理的合金块重 8N ,体积 100cm3 ,秤砣重 2N ,秤纽处 O 到 A 端长 10cm 。测量时手提着秤纽将密度秤的合金块浸没在待测液体中(不接触容器),调节秤砣位置使秤杆水平平衡,秤砣悬挂处的刻度值为被测液体密度。请解答下列问题 (g=10N/kg):
(1)在底面积为 100cm2 的烧杯内装入 20cm 深的待测液体,测量情况如图,测得 OC 长 34cm 。求秤杆 A 端受到绳子的拉力大小。
(2) C 点刻度表示的待测液体密度多大?
(3)以上过程中合金块放入前后,待测液体对烧杯底部压强变化多少?
(4)请列出秤砣悬挂位置到秤纽 O 点距离 L 与待测液体密度 ρ 的函数关系式,并说明制成的密度秤刻度是否均匀。
如图甲所示,某款国产水陆两用挖掘机的机械臂可绕O点转动,这辆挖掘机有两条履带,每条履带内均有1个由合金材料制成的空心浮箱,每个浮箱(可视为长方体)宽为1.5m,高为2m,合金密度为8.0×10 3kg/m 3。
(1)某次测试中,质量为60kg的驾驶员驾驶挖掘机,从6m高的平台沿斜坡向下缓慢行驶20m,到达水平地面。
①请在图乙中画出挖掘机沿斜坡向下缓慢行驶时,挖掘机对斜坡的压力的示意图。
②在上述过程中,驾驶员的重力做了多少功?
(2)如图甲所示,开始时机械臂伸直且静止,O、A、B三点在同一直线上,OA=10m,AB=0.5m,机械臂和斗铲整体的重心在A点;机械臂控制斗铲装取质量为1t的沙石后,机械臂、斗铲和伸缩杆缓慢运动到如图甲所示的位置时静止,这时机械臂、斗铲和沙石整体的重心在B点。已知伸缩杆先后两次对机械臂的支持力(支持力垂直于机械臂)之比为5:7,则机械臂和斗铲的总质量是多少?
(3)已知制作每个浮箱时所用合金的体积V与浮箱长度L的关系如图丙所示,不计履带排开水的体积和驾驶员的质量,除2个完全相同的浮箱外,挖掘机其余部分的质量为33t。若挖掘机漂浮在水中,2个浮箱浸入水中的深度均不超过1.5m,则每个浮箱的长度至少是多少?
如图所示,站在水平地面上的小林想通过杠杆 AB 和动滑轮拉起同样站在水平地面上的小新。杠杆 AB 可绕转轴 O 在竖直平面内转动,且 OA:OB=1:2 ,小林的质量 m1=50kg 。小新的质量 m2=48kg ,小新双脚与地面接触面积 S=400cm2 。当小林施加竖直向下的拉力 F1 时,小新未被拉动,此时小新对地面的压强 p=2.5×103Pa ,小林对地面的压强为 p1 ;当小林施加竖直向下的拉力 F2 时,小新刚好被拉起,小林对地面的压强为 p2 ,且 p1:p2=16:15 。不计绳重,杠杆重力和一切摩擦, g 取 10N/kg 。求:
(1)小林施加拉力 F1 时,小新对地面的压力 FN ;
(2)动滑轮重力 G动 。
杠杆平衡时,动力 F1大小为 20N,动力臂 l1为 0.8m,阻力臂 l2为 0.4m,求阻力 F2的大小。
如图甲所示,是某研究小组设计的一套测量物体重力的模拟装置,OAB为水平杠杆,OB长1m,O为支点,OA:AB=1:4,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6A,定值电阻R0的阻值为10Ω,压力传感器R固定放置,R的阻值随其所受压力F变化的关系如图乙所示。当平板空载时,闭合开关S,电流表的示数为0.2A。(平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计)求:
(1)电源电压;
(2)当电流表示数为0.4A时,物体的重力;
(3)在电路安全的情况下,缓慢增加平板上的物体的重力过程中,当电路消耗功率分别达最大值和最小值时,压力传感器R消耗功率的比值;
(4)当平板上物体重为250N,此时电路不安全,若可移动A点使电路安全,则A点移动的方向和A点移动的最小距离。
A、B、C是密度为ρ=4×103kg/m3的某种合金制成的三个实心球,A球质量为mA=80g,甲和乙是两个完全相同的木块,其质量为m甲=m乙=240g,若把B和C挂在杠杆的两边,平衡时如图1所示。若用细线把球和木块系住,在水中平衡时如图2所示,甲有一半体积露出水面,乙浸没水中。(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)B、C两球的体积之比;
(2)细线对A球的拉力大小;
(3)C球的质量。
杆秤是从我国古代沿用至今的称量工具,如图是小明制作的杆秤的示意图,使用时,将待称物体挂在秤钩上,用手提起B或C(相当于支点)处的秤纽,移动秤砣在秤杆上的位置D,使秤杆达到水平平衡时可读出待称物体的质量,此秤最大称量是10kg,秤砣最远可移至E点。秤杆和秤钩的质量忽略不计,AB、BC、BE的长度如图所示(g取10N/kg),求:
(1)提起哪处的秤纽,此秤的称量最大?
(2)秤砣质量为多少?
(3)当提起C处秤纽称一袋质量为2kg的荔枝时,D与C之间的距离为多少?
如图所示是一个水位监测仪的简化模型。杠杆 AB 质量不计, A 端悬挂着物体 M , B 端悬挂着物体 N ,支点为 O , BO=4AO 。物体 M 下面是一个压力传感器,物体 N 是一个质量分布均匀的实心圆柱体,放在水槽中,当水槽中无水时,物体 N 下端与水槽的底部恰好接触且压力为零,此时压力传感器的示数也为零。已知物体 N 的质量 m2=4kg ,高度 H=1m ,横截面积 S=20cm2(g 取 10N/kg , ρ水=1.0×103kg/m3) 。求:
(1)物体 N 的密度 ρ ;
(2)物体 M 的质量 m1 ;
(3)当压力传感器的示数 F=40N 时,求水槽内水的深度 h 。
搬运砖头的独轮车,车箱和砖头所受的总重力 G=900N,独轮车的有关尺寸如图所示。
(1)判断推车时的独轮车是省力杠杆还是费力杠杆;
(2)求推车时,人手向上的力 F的大小。
如图所示,是地铁施工现场一台起重机的示意图。求:
(1)若起重机水平臂 AB长为 18m, OB长为 3m,把质量为 1t的重物匀速提起, B端的配重质量;(不计摩擦和起重机自重, g取 10N/kg)
(2)起重机的电动机,功率恒为 2.5×103W,当它把质量为 1t的重物以 0.2m/s的速度匀速提起 20m的过程中,起重机提起重物做功的功率和机械效率。
为探究平衡木受力特点,喜爱体操的小薇设计了一个平衡木模型。整个装置如图甲所示, AB可绕支点 O无摩擦转动, C处固定一竖直硬杆,硬杆的底部安装了压敏电阻片 R, R所在的电路放在了硬杆内(整个装置除硬杆以外其它部分的重力均不计),且 AB=5m, OA=BC=1m,电源电压恒为 3V,硬杆底部 R阻值随地面对它的支持力 F变化的关系如图乙所示,整个装置放在水平地面上, AB始终处于水平平衡状态,当重 360N的小薇站在 A点时,电流表的示数为 0.1A。
求:(1)小薇在 A点时, C处受到硬杆的拉力;
(2)小薇在 A点时,地面对硬杆底部 R的支持力;
(3)当电流表的示数为 0.3A时,小薇距 A点多少米?
图甲是《天工开物》中记载的三千多年前在井上汲水的桔槔,其示意图如图乙。轻质杠杆的支点 O距左端 l1=0.5m,距右端 l2=0.2m。在杠杆左端悬挂质量为 2kg的物体 A,右端挂边长为 0.1m的正方体 B,杠杆在水平位置平衡时,正方体 B对地面的压力为 20N.求:
(1)此时杠杆左端所受拉力大小为多少牛顿?
(2)正方体 B的密度为多少千克每立方米?
(3)若该处为松软的泥地,能承受最大压强为 4×103Pa,为使杠杆仍在水平位置平衡,物体 A的重力至少为多少牛顿?
小科家浴室内有台储水式电热水器,其说明书部分参数如表:回答下列问题:
(1)加热棒阻值不变,当二根加热棒同时工作时,它们的连接方式是 联的。
(2)该电热水器以 2.0kW的功率工作 75min,消耗的电能为多少?此时通过它的电流为多大?(计算结果精确到 0.1A)
(3)当电热水器装满水时,电热水器受到的总重力是多少?
(4)如图甲、乙所示分别是该电热水器水平安装时的正面和侧面示意图,其中 A点是电热水器装满水时的重心位置,图中 h=d=248mm。装满水时,若忽略进、出水管对电热水器的作用力,则墙面对悬挂架的支持力为多大?
(5)小科洗热水澡后发现:与进水管相连的金属进水阀表面布满了小水珠(如图丙),而与出水管相连的金属出水阀表面仍保持干燥。请你分析产生上述两种现象的原因。
试题篮
()