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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

分类: 作业答案 • 2021-12-29 14:46:32
问题描述：

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、动滑轮重、绳质量和摩擦.则下列选项正确的 （　　）
A. 物体M的质量为54kg
B. 物体M的密度为0.54×103kg/m3
C. 力F的大小为1N
D. 力F的大小为24N

答

A、正方体的底面积s=0.01m2，由压强公式变形可得物体的重力G=Ps=5.4×103Pa×0.01m2=54N，根据重力公式计算物体的质量m=

G
g
=5.4kg，选项说法错误．
B、由公式ρ=
m
v
=
5.4kg
0.001m3
=5.4×103kg/m3 ，选项说法错误；
用力F在A点竖直向上提横杆时，对地的压力F=Ps=1.8×103Pa×0.01m2=18N；
则动滑轮上绳子拉力F1=
54N−18N
2
=18N；
当用力F在距离A点0.1m处竖直向上提横杆时，对地的压力F=Ps=1.0×103Pa×0.01m2=10N；
则动滑轮上绳子拉力F2=
54N−10N
2
=22N；
横杆在水平位置平衡时，动力×动力力臂=阻力×阻力力臂，
即 FLOA=F1LOB，求得F=24N；
故选D．

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