作业帮3.边长为0.1m质量均匀的正方体物体M,放在水平地面上对地面的压强为5.4×103Pa.如图4所示装置,横杆可绕固定点O在竖直平面内转动,系在横杆B 端的细绳通过动滑轮连着物体M,用力F在A点竖直向上
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/05 04:54:18
3.边长为0.1m质量均匀的正方体物体M,放在水平地面上对地面的压强为5.4×103Pa.如图4所示装置,横杆可绕固定点O在竖直平面内转动,系在横杆B 端的细绳通过动滑轮连着物体M,用力F在A点竖直向上
3.边长为0.1m质量均匀的正方体物体M,放在水平地面上对地面的压强为5.4×103
Pa.如图4所示装置,横杆可绕固定点O在竖直平面内转动,系在横杆B 端的细绳通过动滑轮连着物体M,用力F在A点竖直向上提横杆时,横杆在水平位置平衡,此时物体M 对地面的压强为1.8×103
Pa,若仍用力F在距离A点0.1m处竖直向上提横杆,使横杆仍在水平位置平衡,此时物体M 对地面压强为1.0×103
Pa,已知横杆上AB部分的长为0.2m,AB:OA=1:3,g取10N/kg,不计横杆质量、绳质量和摩擦.则下列选项正确的
A.物体M 的质量为54 kg
B.物体M 的密度为0.54×103 kg/m3
C.力F的大小为1N
D.力F的大小为32N
3.边长为0.1m质量均匀的正方体物体M,放在水平地面上对地面的压强为5.4×103Pa.如图4所示装置,横杆可绕固定点O在竖直平面内转动,系在横杆B 端的细绳通过动滑轮连着物体M,用力F在A点竖直向上
A、S=0.1m×0.1m=0.01m2,
物体的重力G=F=pS=5.4×103Pa×0.01m2=54N,
物体的质量m=G/g=5.4kg故A错
B、物体M的密度：
ρ=m/v==5.4×103kg/m3
故B错；
CD、设动滑轮的重力为G动,
当在杠杆A端施加F大小的力杠杆平衡时,地面受到的压强为1.8×103Pa,地面受到的拉力为F'=p'S=1.8×103Pa×0.01m2=18N,
滑轮对物体的拉力为F1=G-F'=54N-18N=36N,
∵不计横杆质量、绳质量和摩擦,
∴杠杆B端受到的拉力：
FB=(1/2F1+G动)
∵AB：OA=1：3,AB=0.2m
∴OA=0.6cm,OB=0.8cm,
根据杠杆平衡条件得,
FB×OB=F×OA,
即：
1/2（F1+G动）×OB=F×OA,
1/2（36N+G动）×0.8m=F×0.6m-------①
若仍用力F在距离A点0.1m处竖直向上提横杆,使横杆仍在水平位置平衡,物体对地面的压强减小,压力减小,一定是增大了动力臂,所以拉力向左移动了0.1m,
当在杠杆A端施加F大小的力杠杆平衡时,地面受到的压强为1.0×103 Pa,地面受到的拉力为F″=p″S=1.0×103 Pa×0.01m2=10N,
滑轮对物体的拉力为F2=G-F″=54N-10N=44N,
杠杆B端受到的拉力：
FB′=1/2（F2+G动）
根据杠杆平衡条件得：
FB×OB=F×OA′,
即：1/2（F2+G动）×OB=F×OA′,
1/2（44N+G动）×0.8m=F×（0.6m+0.1m）-------②
由
① ②
得：
G动=12N,F=32N,
所以动滑轮质量m=1.2kg,故C错、D正确