问题
计算题
如下图所示,杠杆AD放在钢制水平凹槽BC中,杠杆AD能以B点或C点为支点在竖直平面内转动,BC=0.2m.细绳的一端系在杠杆的A端,另一端绕过动滑轮固定在天花板上,物体E挂在动滑轮的挂钩上.浸没在水中的物体H通过细绳挂在杠杆的D端,与杠杆D端固定连接的水平圆盘的上表面受到的压力为F.已知60N≤F≤200N,动滑轮的质量m0=1kg,物体H的密度ρ=2×103kg/m3,AD=0.8m ,CD=0.2m ,杠杆、圆盘、细绳的质量及摩擦均忽略不计,g 取10N/kg .为使杠杆AD 保持水平平衡,求:
答案
G左=1/2G滑+1/2GE
G右=F+GH-ρ水gVH
由于杠杆平衡,所以GH 所受的浮力保持不变。
固:
1 、当F=60N 时,G 左 × AB=G 右 × BD (1/2G 滑+1/2GE ) × AB =(F60+GH-ρ水gVH )× BD
2 、同理当F=200N 时,(1/2G 滑+1/2GE ) × AC =(F200+GH-ρ水gVH )× CD
3 、G 滑=1 × 10=10N,GH=ρHgVH=2×103kg/ m3× 10×VH
4、(1/2G 滑+1/2GE ) ×(AC-AB)= F200 - F60,GE=130N,mE=13kg
最终解得VH=1 × 10-3m3