(1)小宁为了研究浸在液体中的物体所受浮力的规律,设计了如图1甲所示的实验.他将弹簧测力计一端固定,另一端挂一合金块A,开始时他将合金块A浸没在装有水的容器中.容器底部有-个由阀门B控制的出水口,实验时,打开阀门B缓慢放水,在此过程中金属块始终不与容器底部接触.弹簧测力计示数随放水时间变化的规律如图1乙.合金块A受到的最大浮力为________ N.合金块A的密度是________ kg/m3.
(2)如图2甲为中国上海世博会的“中国馆”,外观以“东方之冠”的构思主题,表达中国文化的精神与气质.建造中国馆的钢材由武汉钢铁特种钢材公司提供,若一根质量为80kg,长10m的不均匀钢梁,A、C分别是钢梁的端点,钢梁重心B处距A端2.5m.
①搬运的过程中,将钢梁一端从地上恰好抬起时,以棒上的________点为支点最省力,在图2乙中画出将钢梁从地上恰好抬起时的最小力F的示意图及其力臂.
②钢梁从地上恰好抬起时的最小力为________N.
解:
(1)由图象知,合金块受到的最大浮力为F浮=G-F=32N-22N=10N
合金块的体积为V=V排==≈1×10-3m3
合金块的密度为ρ==≈3.2×103kg/m3.
故答案为:10;3.2×103;
(2)①将钢梁抬起,支点只能在A点或C点,要施加的动力最小,动力臂就要最大,所以支点在A点;
故答案为:A;动力及其力臂的作法如下:
②根据杠杆的平衡条件得
F?AC=G?AB
所以F====196N
故答案为:196.
(1)弹簧测力计的读数不再变化时,说明水面低于合金块A的底部,此时弹簧测力计的示数就是合金块的重力;合金块受浮力最大时即弹簧测力计的示数最小时,因为弹簧测力计的读数等于合金块的重力减去合金块A的浮力.
已知合金块受到的最大浮力和水的密度,利用公式V=V排=得到合金块的体积;已知合金块的重力和体积,利用公式ρ=得到合金块的密度.
(2)①使用杠杆时,动力臂越长越省力,动力臂最长最省力.从支点到动力作用线的垂直距离叫动力臂.
②已知阻力、动力臂、阻力臂,利用杠杆平衡条件得到最小的动力.
点评:使用杠杆最省力的方法:①动力作用点距离支点最远;②动力作用线与动力作用点到支点的连线相垂直.
物理解题技巧分享:晶体熔解:吸热升温到熔点,熔解过程温不变。熔点温度物状态,固态液态或共存。