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    题干

    如图所示,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,BC0.2m。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60NF200N,动滑轮的质量m01kg,物体H的密度ρ=2×103kgm3AD0.8mCD0.2m。杠杆、圆盘、细绳的质量及摩擦均忽略不计,g10Nkg。为使杠杆AD保持水平平衡,
    求:(1)物体E的最小质量m
    2)物体H的最小体积V

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    文字解析

    【答案】
    解:以杠杆为研究对象,设A端受拉力为,D端受拉力为。当F为最小值60N时,杠杆以B点为支点恰好平衡,受力分析如图甲所示;当F为最大值200N时,杠杆以C点为支点恰好平衡,受力分析如图乙所示。由图甲、乙得 ① ②两式相除并代入数据解得由①得以动滑轮和物体E为研究对象,受力分析如图丙所示;以物体H为研究对象,受力分析如图丁所示。由图丙得由图丁得  G0=m0g GE=mgGH=ρgV F=ρgV∴  =1×103m3

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