《杠杆与液体压强、浮力综合》典型例题 - 人教版初二下学期物理 - 读趣百科

《杠杆与液体压强、浮力综合》典型例题

1多选题

如图所示,挂在杠杆$B$端的铸铁球体积是$400\text{cm}^{3}$,$BO=10\text{cm}$,$OA=40cm$,在杠杆$A$端挂一重为$\text{5N}$的$C$物体,当铸铁球体积的$1/4$浸入水中时,杠杆$AB$恰好在水平位置平衡,$\rho_{铸铁}=7.0\times {10}^{3}\text{kg/m}^{3}$,$g=10\text{N/kg}$,则(    )

A
杠杆$B$端受到竖直向下的拉力为$\text{21N}$
B
铸铁球的质量为$\text{2.1kg}$
C
铸铁球是空心的
D
铸铁球受到的浮力是$\text{4N}$

题目答案

BC

答案解析

$\text{A}$、当杠杆的施加竖直向下的力时,根据杠杆平衡条件得:$G_C\times OA=F_B\times OB$,所以,$5\text{N}\times 40\text{cm}=F_B\times 10\text{cm}$,所以,$F_B=20\text{N}$.故$\text{A}$错误.

$\text{B}$和$\text{D}$、铁球处于静止状态,铁球受到重力、浮力和拉力作用,竖直向上的拉力和浮力与竖直向下的重力是平衡力.

铁球受到的浮力为:$F_浮=\rho_水gV_排=1.0\times {10}^{3}\text{kg/m}^{3}\times 10\text{N/kg}\times 1/4\times 400\times {10}^{-6}\text{m}^{3}=1\text{N}$.

铁球对杠杆的拉力是$\text{20N}$,所以杠杆对铁球的拉力也是$\text{20N}$.

所以铁球的重力为:$G=20\text{N}+1\text{N}=21\text{N}$.

所以铁球的质量为:$m=G/g=21\text{N}\div 10\text{N/kg}=2.1\text{kg}$.故$\text{B}$正确,$\text{D}$是错误的.

$\text{C}$、铁球的密度:$\rho =m/V=2.1\text{kg}\div (400\times {10}^{-6}\text{m}^{3})=5.25\times {10}^{3}\text{kg/m}^{3}<7.0\times {10}^{3}\text{kg/m}^{3}$,所以铁球是空心的.故$\text{C}$正确.