Question

【題目】如圖甲所示，N是邊長2cm的正方體物塊，P為裝滿密度為ρ的液體的玻璃瓶．N平放在輕質杠桿上A點的正上方，P用細線懸掛在杠桿上C點，此時杠桿恰在水平位置平衡．測得杠桿上表面寬度為1cm，OA=2OC，用天平測出玻璃瓶P和液體的總質量如圖乙．g=10N/kg．

（1）N的質量m1=____g，N對杠桿表面的壓強為____Pa．

（2）若將M、N同時遠離O點相同距離，杠桿會____（選填“左端上翹”、“右端上翹”或“保持平衡”）．

（3）若倒去M中一部分液體再掛到D處，杠桿再次保持平衡，測得OA=l1、OD=l2．由此可知倒出液體體積V=____（用題中相關物理量的字母寫出表達式）．

Answer 1

【答案】 3232 16001600 左端上翹左端上翹

【解析】玻璃瓶P和液體的總質量m總=50g+10g+4g=64g，

則G總=m總g=0.064kg×10N/kg=0.64N，

根據杠桿平衡條件：m1g×OA=G總×OC

所以

N 對杠桿表面的壓強

若將M、N同時遠離O點相同距離l，則

左邊=m1g×（OA+l）=m1g×OA+m1gl

右邊=G總×（OC+l）=G總×OC+G總l

因為m1g＜G總，所以m1gl＜G總l，左邊＜右邊，故左端上翹。

（3）玻璃瓶P在C點杠桿平衡時，m1g×OA=G總×OC

mP=2m1

若倒去M中一部分液體再掛到D處，杠桿再次保持平衡，測得OA=l1、OD=l2，則

m1g×l1=m剩g×l2

m剩=m1l1/l2 ，

由此可知倒出液體體積 。