物体A静止在水平桌面上时,对桌面的压强为p1;现将物体A悬挂在轻质杠杆的C端,当在D端悬挂物体B时,杠杆水平平衡,如图所示,此时物体A对桌面的压强为p2.已知:OD=2OC,p1:p2=3:1.物体A、B的密度分别为ρA和ρB,且均大于水的密度.物体A、B的体积分别为VA和VB,且VA=2VB.物体B的质量为0.5kg.g取10N/kg,则下列判断正确的是
A.物体A所受重力为10N
B.两个物体的密度ρA:ρB=2:3
C.将两个物体均浸没在水中,杠杆的D端下沉
D.用2.5N的力竖直向下拉物体B,物体A恰能离开桌面
试题答案
D
试题解析
(1)根据杠杆平衡的条件,求出作用在杠杆A的力,然后根据p1:p2=3:1,求出A的重力;
(2)先求出A的质量,然后根据ρ=即可求出两物体的密度之比;
(3)用浮力和物体重力表示作用在杠杆上的力,然后根据力与力臂的乘积求出力矩,比较左右两端力矩的大小,力矩较大的一端将下沉;
(4)利用杠杆平衡的条件求出此时作用在C端的作用力.
解答:(1)由杠杆平衡的条件可得,
GA′×OC=GB×OD
GA′=×GB=×0.5kg×10N/kg=10N;
∵p1:p2=3:1,P=
∴==
故GA=15N;故A错误.
(2)mA===1.5kg.
ρA:ρB=×=×=3:2;故B错误;
(3)将物体浸没在水中时,因为VA=2VB,所以A受到的浮力是B受到浮力的2倍,
∵10N×OC=5N×OD
∴(15N-2F)×OC>(5N-F)×OD
因此C端会下沉;故C错误;
(4)FC×OC=(GB+2.5N)×OD
FC=7.5N×2=15N=GA.故D正确.
故选D.
点评:本题考查了学生对杠杆平衡条件、压强公式的掌握和运用,能根据压强关系得出关于物体A受力平衡的方关系本题的关键.
