如图所示为一个水位监测仪的简化模型。杠杆AB质量不计，A端悬挂着物体M ， B端悬挂着物体N ，支点为O ， BO=4AO ，物体M下面是一个压力传感器，物体N是一个质量分布均匀的实心圆柱体，放在水槽中，当水槽中无水时，物体N下端与水槽的底部恰好接触且压力为零，此时压力传感器的示数也为零。已知物体N的质量m=4kg，高度H=1m，横截面积S=20cm2 ，求：

1. 如图所示为一个水位监测仪的简化模型。杠杆AB质量不计，A端悬挂着物体M ， B端悬挂着物体N ，支点为O ， BO=4AO ，物体M下面是一个压力传感器，物体N是一个质量分布均匀的实心圆柱体，放在水槽中，当水槽中无水时，物体N下端与水槽的底部恰好接触且压力为零，此时压力传感器的示数也为零。已知物体N的质量m=4kg，高度H=1m，横截面积S=20cm² ，求：

(1) 物体N的密度；

(2) 物体M的质量m；

(3) 当压力传感器的示数F=40N时，求此时N受到的浮力大小为多少？

【考点】

杠杆的动态平衡分析; 杠杆的应用;

【答案】

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解答题普通

1. 厨房里的锅盖架方便使用，如图甲所示。架子质量较小可以忽略不计，通过螺丝固定在墙上，就可放置质量更大的锅盖。

(1) 若放置一个质量为2.4kg的铁质锅盖，如图乙所示。通过计算判断，螺丝固定处所受的总水平拉力为?

(2) 结合杠杠知识，试说明为什么锅盖越大越重，这种架子越容易掉下来?

(3) 如何改进锅盖架，能够让它承重性能变得更好?

解答题困难

2. 山核桃外壳坚硬，常用核桃夹帮助剥壳。山核桃在A点受到核桃夹对它的作用力为F_A ，如图所示，F_A垂直于OC，已知OC长16cm，OA长6.4cm。

(1) 核桃夹在使用时属于杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）。

(2) 要将图中核桃壳夹破，F_A的大小至少为300牛，则手作用在C点的力至少为多少牛?

(3) 要夹破（2）中的核桃壳，手提供的力也可以作用在B点，请列式分析比较作用在B、C两点所需最小动力的大小关系。

解答题普通

3. 神奇的10N弹簧测力计

李华家养了一条宠物狗，他想知道他的宠物狗究竟有多重，可身边只有一个称量范围是0～10N的弹簧测力计（用此测力计直接称量是不可能的），一把木质米尺（重力可不计），这可怎么测量？李华犯了愁，小明眼珠机灵一转，于是又找来一些辅助绳子，很快测量出了小狗的重力．聪明的你根据小明的计策，回答下列问题：

(1) 写出测量原理；

(2) 写出操作步骤和被测的物理量；

(3) 写出被测结果的表达式。

解答题困难