問題詳情:
如圖所示,一正方體合金塊M的邊長為20cm,把它掛在以0為支點的 輕質槓桿的A點處,一個重為640N的人在槓桿的B點通過定滑輪用力F1使 槓桿在水平位置平衡,此時M對水平地面的壓強為1.1×104Pa,人對水平地面的壓強為1.45×104Pa;若把M浸沒於水中(M與容器底不接觸),人用力 F2仍使槓桿在水平位置平衡,此時人對地面的壓強為1.15×104 Pa;已知人 單獨站在水平地面上,對地面的壓強為1.6×104Pa. (g取10N/kg)求:
①力F1的大小;
②合金塊M的密度;
③當M浸沒於水中時,若剪斷細繩,合金塊M沉於容器底,則M對容器底的壓強為多
【回答】
(1)60N;(2)7.75×103kg/m3;(3)1.35×104Pa.
【詳解】
(1)因人單獨站在水平地面上時,, ,
則由得: ,而:
所以:,
.
(2)由槓桿的平衡得: --------①
--------②
可得:,即 ,所以
,密度為: .
(3)當M浸沒於水中時,若剪斷細繩,合金塊M沉於容器底,則M對容器底的壓強為:
【點睛】
由壓強公式的變形公式求出人與地面的接觸面積;由壓強公式的變形公式求出人拉槓桿時,人對地面的壓力,然後求出人對槓桿的拉力;由槓桿平衡條件求出金屬塊對槓桿的拉力;由壓強公式去變形公式求出金屬塊對地面的壓力,然後求出金屬塊的重力.
知識點:壓強
題型:計算題