Question

2013年北京中考物理最后一题详解

如图1，假设物体H的体积、物体E的质量都为0，即两个物体都不存在，那么：∵60N≤F≤200N，(1/2)m0g=5N，∴(1/2)m0g×AC＜F×CD，∴杠杆将会绕C点逆时针旋转若要杠杆平衡，重物E就必须存在了。如图2，此时杠杆水平平衡，支点在C点（若支点在B点或BC之间，E的质量一定会更大，不是要求的最小值，所以把C点看成支点），由杠杆平衡方程知：AC×(1/2)(m0+mE)g=CD×F,解得mE=(2F/3-10N)/g。∵60N≤F≤200N ∴3kg≤m≤123.33333kg，则m的最小值为3kg，此时杠杆以C为支点恰好平衡，但H仍然不存在，可见H的体积最小可以是0。故m最小为3kg，V的最小值为0m³。有错么

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Answer 1

解：

（1）当压力为F1=60N时，以动滑轮E为研究对象，受力分析
如图1所示；杠杆以B为支点时受力如图2所示；，以物体H为研究
对象，受力分析如图3所示。

当压力为F2=200N时，以动滑轮E为研究对象，受力分析如图4所示；杠杆以C为支点时受如图5所示；，以物体H为研究对象，受力分析如图6所示。

由图1、4得： 2FA= G0 + GE
由图3、6得： GH= FD + F浮
由图2得：当压力为F1=60N时（G0 + GE）×LAB/2=(F1+GH- F浮) ×BD
由图5得：当压力为F2=200N时（G0 + GE）×LAC/2=(F2+GH- F浮) ×CD
AB=BD=0.4m AC=0.6m CD=0.2m
GH=2 F浮
解得：GE=130N mE= GE/g== 13㎏
GH=2 F浮=20N
VH= GH/(ρg)= 1.0×10-3m3，