如图所示,杠杆AB的A点挂边长为10cm的正方体C,B点挂体积为2000cm3实心小球D,AO:OB=1:2,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;若将小球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p2比?p1增大了4000Pa,A点受到竖直向下的拉力为10N,则下列选项正确的是(g取10N/kg)A.小球D浸没在某种液体中受到的浮力为20NB.小球D浸没在某种液体中受到的浮力为40NC.该液体的密度是2.0×103kg/m3D.小球D的密度是1.0×103kg/m3
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A解析分析:由题知,当D球浸没液体前后,杠杆都在水平位置平衡,可知杠杆两端减小的拉力和力臂的乘积相等,即△FA×OA=△FB×OB=F浮×OB,而杠杆右端减小的拉力△FB=F浮,可得△FA×OA=F浮×OB,①由题知,物体C对地面的压强增加值△p,求出受力面积,利用压强公式求出地面增加的压力,而地面增加的压力等于杠杆A端减小的拉力△FA代入上面①式可求D球受到液体的浮力;再根据阿基米德原理求出液体的密度;知道D球浸没液体中后A端拉力,根据杠杆平衡条件求B端受到拉力,而D球浸没液体中受到的重力等于浮力加上拉力,即:GD=ρDVDg=F浮+FB′,据此求出D球的密度.解答:如图,杠杆原来平衡,当D球浸没液体中时,杠杆仍平衡,由此可知杠杆两端减小的拉力和力臂的乘积相等,即:△FA×OA=△FB×OB=F浮×OB,杠杆右端减小的拉力:△FB=F浮,∴△FA×OA=F浮×OB,-------①由题知,物体C对地面的压强增加值△p=4000Pa,∵p=,s=0.1m×0.1m=0.01m2,∴地面增加的压力:△F压=△ps=4000Pa×0.01m2=40N,杠杆A端减小的拉力:△FA=△F压=40N,代入①式得:F浮===20N,故A正确、B错;∵F浮=ρ液V排g=ρ液VDg,∴ρ液===1×103kg/m3,故C错;D球浸没液体中后,A端拉力:FA′=10N,∵杠杆在水平位置平衡,∴△FA′×OA=△FB′×OB,∴FB′===5N,∵D球浸没液体中受到的重力等于浮力加上拉力,即:GD=F浮+FB′,∵GD=ρDVDg,∴ρD===1.25×103kg/m3,故D错.故选A.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.