如图所示,杠杆AB的A点挂边长为2dm、密度为ρ1=2kg/dm3的正方体C,B点挂边长为1dm正方体D,AO:OB=2:5,杠杆在水平位置平衡时,D静止在空中,C对水平地面的压强为p1=1000Pa;若将正方体D浸没在某种液体中(未接触到容器底),杠杆在水平位置平衡时,C对水平地面的压强增大了1250Pa,取g=10N/kg,可求得
A.物块D的密度为5kg/dm3
B.液体的密度为2kg/dm3
C.当物体D浸没在液体中时A点所受竖直向下的拉力为95N
D.若物体D不浸入液体,要使物体C对地面的压强为零,则应对物体D施加竖直向下的64N的力
答案:B
题目分析:Gc=mcg=ρ1vcg=2kg/dm3×8dm3×10N/kg=160N,
FC=p1sc=1000Pa×4×10-2m2=40N,
则由杠杆平衡条件可得;
;故A选项错误.
由题知,物体C对地面的压强增加值△p=1250Pa,
则地面增加的压力:△FC=△psc=1250Pa×4×10-2m2=50N,
杠杆A端减小的拉力:
△FA=△FC=50N,由杠杆平衡条件可得:
(GC-FC-△FA)×AO=(GD-FD)×OB
(160N-40N-50N)×2=(48N-FD)×5
FD=20N;
又∵FD=ρ液gvD
∴;故B选项正确.
当物体D浸没在液体中时A点所受竖直向下的拉力为 FA=GC-FC-△FA=160N-40N-50N=70N;故C选项错误;物体D不浸入液体,要使物体C对地面的压强为零,由杠杆平衡的条件可得:
GC×AO=(GD+F)×OB
160N×2=(48N+F)×5
F=16N; 故选B.
点评:本题为力学综合题,考查了学生对密度公式、重力公式、压强公式、阿基米德原理、杠杆平衡条件、同一直线上力的合成的掌握和运用,要求灵活选用公式求解。