小紅利用槓桿製成一種多功能桿秤,使用前,槓桿左端低,右端高,應將平衡螺母向
問題詳情:
小紅利用槓桿製成一種多功能桿秤,使用前,槓桿左端低,右端高,應將平衡螺母向________調節,直到扛杆處於水平平衡。她取來質量均爲100g的實心純金屬塊a和b、合金塊c(由a、b的材料組成),她將a掛在A處,且浸沒於水中,在B處掛上100g鉤碼,槓桿恰好處於水平平衡,如圖所示,測得OA=50cm,OB=40cm,則a的密度爲________。接下來,她分別將b、c掛於A處並浸沒於水中,當將鉤碼分別移至C、D處時,槓桿均水平平衡,測得OC=30cm,OD=34cm;則金屬塊c中所含金屬a和金屬b的質量之比爲________。(ρ水=1.0×103kg/m3)
【回答】
右 5g/cm3 2:3
【解析】
調節槓桿在水平位置平衡,槓桿右端偏高,平衡螺母應向上翹的右端移動;
將a掛在A處,浸沒於水中,在B處掛上100g鉤碼,槓桿恰好處於水平平衡,根據槓桿的平衡條件得到G×OB=Fa×OA,0.1kg×10N/kg×0.4m= Fa×0.5m,Fa=0.8N,a受到的浮力F浮a=Ga-Fa=0.1kg×10N/kg-0.8N=0.2N,a的體積Va=V排==2×10-5m3=20cm3,a的密度ρa==5g/cm3;
將b掛在A處,浸沒於水中,在C處掛上100g鉤碼,槓桿恰好處於水平平衡,根據槓桿的平衡條件得到G×OC=Fb×OA,0.1kg×10N/kg×0.3m= Fb×0.5m,Fb=0.6N,b受到的浮力F浮b=Gb-Fb=0.1kg×10N/kg-0.6N=0.4N,b的體積Vb=V排==4×10-5m3=40cm3,b的密度ρb==2.5g/cm3;
將c掛於A處並浸沒於水中,當將鉤碼移至D處時,槓桿均水平平衡,由槓桿的平衡條件得到G×OD=Fc×OA,0.1kg×10N/kg×0.34m= Fc×0.5m,Fc=0.68N,Gc- F浮c =Fc,(ma+mb)g-ρ水g(Va1+Vb1)=(ma+mb)g-ρ水g ()=0.68N,ma+mb-=68g①,ma+mb=100g②,由①和②得到ma =40g,mb=60g,ma:mb=40g:60g=2:3。
知識點:二力平衡
題型:填空題
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