Question

（2010•昌平区二模）如图所示为一种蓄水箱的放水装置，人站在地面上就可以控制蓄水箱进行放水．AOB是以O点为转轴的轻质

Answer 1

解题思路：（1）已知水的深度，根据公式P=ρgh可求盖板上表面所受水的压强；

（2）盖板恰好要被拉起时根据二力平衡的条件对盖板、杠杆、动滑轮、人进行受力分析，列出等式；水深h₁=30cm时，列出等式，进一步求出动滑轮的重力．

（1）水深h₂=70cm时：

p₂=ρ_水gh₂=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.7m=7×10³Pa．

答：盖板上表面所受水的压强为7×10³Pa．

（2）盖板恰好要被拉起时，分别以盖板、杠杆、动滑轮、人为研究对象，受力分析示意图依次为图1、图2、图3、图4．

①水深h₁=30cm时，

由图1：F_A1′=F_Q1+G_板=p₁S+G_板=ρ_水gh₁S+G_板

=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.3 m×0.01m²+10N=40N

由图2：F_A1×OA=F_B1×OB

∵F_A1=F_A1′=40N

∴40N×120cm=F_B1×40cm

∴F_B1=120 N，

F_C1=F_B1

由图3：3F₁′=G_动+F_C1①

由图4：N₁+F'₁=G_人②

由①、②得N₁=G_人-

G动+FC1

3③，

②水深h₂=70cm时，

受力分析示意图依次为图5、图6、图7、图8．

由图1：F_A2′=F_Q2+G_板=p₂S+G_板=ρ_水gh₂S+G_板

=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.7 m×0.01m²+10N=80N

由图2：F_A2×OA=F_B2×OB

∵F_A2=F_A2′=80N

∴80N×120cm=F_B2×40cm

∴F_B2=240 N，

F_C2=F_B2

由图3：3F₂′=G_动+F_C2④

由图4：N₂+F'₂=G_人⑤

由③、④N₂=G_人-

G动+FC2

3⑥，

由题意：N₁：N₂=55：51解③、⑥两式可得G_动=30N．

答：动滑轮的总重为30N．

点评：

本题考点： 液体的压强的计算；滑轮组绳子拉力的计算；杠杆的平衡条件．

考点点评： 本题考查液体压强、动滑轮重力等的计算，难点是求动滑轮的重力，关键是对各个物体进行受力分析，这是解决本题的重中之重．