试题分析:当A的表面刚没入水面时,知道底部所处的深度,根据p=ρgh求出底部受到水的压强;当物块A的顶部刚没入水面时,知道物块A的底面积和高,可求出物块A的体积,由于是没入,所以排开液体的体积求出来了,根据F浮=ρ水V排g求出物块A受到的浮力,再根据F拉=GA-F浮求出物块A受到的拉力;先根据F示=GB-FN,求出杠杆N端受到的拉力,根据杠杆的平衡条件求出杠杆M端受到的拉力;根据动滑轮的特点求出滑轮组对A的拉力;然后根据阿基米德定律的变形公式求出排开液体的体积,用体积除以底面积求出深度。 (1)当物块A的顶部刚没入水面时,底部所处的深度: h=1m, 底部受到水的压强: p=ρgh=1×103kg/m3×10N/kg×1m=1×104Pa. (2)物块A的体积: VA=0.04m2×1m=0.04m3, 物体A重: GA=ρAVAg=1.5×103kg/m3×0.04m3×10N/kg=600N, ∵物块A没入水中, ∴排开水的体积: V排=VA=0.04m3, 物块A所受的浮力: F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×0.04m3×10N/kg=400N; 物块A所受的拉力: F拉=GA-F浮=600N-400N=200N; (3)①电子秤的示数F示=GB-FN,则杠杆N端受到的拉力: FN=GB-F示=100N-40N=60N, ∵杠杆平衡,MO:ON=1:2 ∴FMLOM=FNLON, ∴杠杆M端受到的拉力: FM=120N; ②滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计, 滑轮D受到向下的拉力: FD=2FM=2×120N=240N, 滑轮C受到向下的拉力: FC=2FD=2×240N=480N, ∴滑轮组对A的拉力: F拉A=FC=480N; ③∵F拉A+F浮=GA, ∴F浮=GA-F拉A=ρAVAg-F拉A=1.5×103kg/m3×0.04m3×10N/kg-480N=600N-480N=120N, ∵F浮=ρ水V排g, ∴, ∵V排=Sh浸, ∴物块A浸入水中的深度: h浸= 点评:此题是一道综合性试题,结合浮力的计算和杠杆的平衡条件等知识点,难度较大 |