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(2014•东城区二模)如图所示,放在水平地面上的杠杆AC能以B点为支点在竖直平面内转动,AC=0.8m,BC=0.6m

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/29 01:32:04
(2014•东城区二模)如图所示,放在水平地面上的杠杆AC能以B点为支点在竖直平面内转动,AC=0.8m,BC=0.6m.细绳的一端系在杠杆的A端,另一端绕过动滑轮固定在天花板上,物体E挂在动滑轮的挂钩上,动滑轮的质量m0=1kg.物体H通过细绳挂在杠杆的C端,物体H的质量mH=2kg,体积VH=1000cm3.在物体H下有一个垫块D,H与D放在一个大水槽F中,杠杆、细绳的质量及摩擦均忽略不计,g取10N/kg.
(1)为使杠杆AC保持水平平衡,求物体E的最大质量m;
(2)若将垫块D撤走,并往水槽F中注水,为使杠杆AC保持水平平衡,求物体E的最小质量m′.
(1)当垫块D对物体H的支持力为0时,物体E的质量最大.以杠杆为研究对象,受力分析如图1甲所示;以动滑轮和物体E为研究对象,受力分析如答图1乙所示;以物体H为研究对象,受力分析如答图1丙所示.

由图1甲、乙、丙得:
T1×AB=T2×BC------①
∵GE+G0=2T1′,T1′=T1
∴T1=T1′=
1
2(GE+G0)=
1
2(mg+m0g)---------------②
∵GH=T2′,T2′=T2
∴T2=GH=mHg-----------------③,
又AB:BC=1:3-----------------④
将②③④代入①得:

1
2(mg+m0g)×1=mHg×3,
∴m=6mH-m0=6×2kg-1kg=11kg.
(2)当物体H全部浸没在水中时,物体E的质量最小.以杠杆为研究对象,受力分析如答图2甲所示;以动滑轮和物体E为研究对象,受力分析如答图2乙所示;以物体H为研究对象,受力分析如答图2丙所示.

由答图2甲、乙、丙得:
T3×AB=T4×BC----------------⑤
∵GE′+G0=2T3′,T3′=T3
∴T3=T3′=
1
2(m′g+m0g)-----------------⑥
∵GH=T4′+F
FgVH
T4′=T4
∴T4=T4′=GH-F=mHg-ρgVH-------------⑦
由④⑥⑦代入⑤得:

1
2(m′g+m0g)×1=(mHg-ρgVH)×3,
∴m′=6mHVH-m0=6×2kg-6×1×103kg/m3×1×10-3m3-1kg=5kg.
答:(1)物体E的最大质量m=11kg;
(2)若将垫块D撤走,并往水槽F中注水,为使杠杆AC保持水平平衡,物体E的最小质量m′=5kg.
(2014•东城区二模)如图所示,放在水平地面上的杠杆AC能以B点为支点在竖直平面内转动,AC=0.8m,BC=0.6m O为杠杆AC的支点,杠杆的质量忽略不计,在B处挂一个质量为10kg的小球,AO=OB=BC=0.5m,为使杠杆在水平位置 (2014•市北区二模)运用知识解决问题:如图所示的装置,O为杠杆AC的支点,OA:OB=2:1,在杠杆的A点挂一边长为 (2014•南明区二模)如图所示,质量为M=0.5kg的框架B放在水平地面上.劲度系数为k=100N/m的轻弹簧竖直放在 如图所示,O为杠杆AC的支点,在B处栓一小球,AO=OB=BC,为使杠杆在水平位置平衡,请画出施加在杠杆上的最小动力F1 (2014•东营二模)如图所示,质量为M的木板C放在水平地面上,固定在C上的竖直轻杆的顶端分别用细绳a和b连接小球A和小 (2011•西城区二模)图中轻质杠杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,AO:OB=1:2,系在杠杆B端的细绳通过滑轮组悬 (2008•孝感二模)如图所示,在光滑的水平地面上静置一辆质量M=0.9kg的平板小车,小车的右端是处于竖直平面内的四分 问一道动力学的问题如图所示,长为L的轻细直杆一端可绕水平地面上的O点在竖直平面内转动,另一端固定一质量为M的小球,杆一直 如图所示,长为L的轻细直杆一端可绕水平地面上的O点在竖直平面内转动,另一端固定一质量为M的小球,杆一直靠在正方体箱子的左 如图所示,物体M是边长为10cm的正方体,质量为8kg.OAB是一个可以绕着O点在竖直平面内转动的轻质杠杆,AB=2AO (2009•闸北区二模)如图所示,木块m放在木板AB上,在木板的A端用一个竖直向上的力F使木板绕固定支点B逆时针缓慢转动