【知识解析】杠杆的综合计算—浮力.ppt

课程导入杠杆的平衡是指杠杆处于静止状态或匀速转动状态。F1L1=F2L2动力×动力臂=阻力×阻力臂F浮=G排液=m排g=ρ液gV排杠杆的平衡杠杆的平衡条件浮力的计算公式F浮=F向上–F向下F浮=G–F拉F浮=G物（漂浮或悬浮）

如图所示，是考古工作队在贵港罗泊湾码头用起重机沿竖直方向匀速向上打捞一个体积为0.5m3、质量为1.2t的圆柱体文物的情景。B为起重机的配重，OA为起重机的起重臂，AB=25m，OB=5m，若在整个打捞过程中，文物始终保持0.3m/s的速度不变（江水的密度为ρ=1.0×103kg/m3，g取10N/kg，起重机横梁重力和滑轮重力及摩擦均不计）。求：知识点讲解（1）文物从开始上升直到刚露出江面的过程中受到的浮力大小。（2）在整个打捞文物的过程中，起重机的拉力做功的最小功率。（3）文物出水后，为了使起重机不翻倒，起重机的配重B的质量至少是多少？V=0.5m3m=1.2tρ=1.0×103kg/m3AB=25mOB=5mOA=20mv=0.3m/s

（1）文物从开始上升直到刚露出江面的过程中受到的浮力大小。知识点讲解因为浸没，所以V排=V=0.5m3z解：F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m3=5.0×103NV=0.5m3m=1.2tρ=1.0×103kg/m3AB=25mOB=5mOA=20mv=0.3m/s

（2）在整个打捞文物的过程中，起重机的拉力做功的最小功率。知识点讲解P=F拉vF拉min（1）文物从开始上升直到刚露出江面的过程中受到的浮力大小。5.0×103N文物GF拉F浮z解：所以，F拉=G-F浮因为文物匀速上升G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104NF拉=G-F浮=1.2×104N-5×103N=7×103NPmin=F拉v=7×103N×0.3m/s=2.1×103W

知识点讲解（3）文物出水后，为了使起重机不翻倒，起重机的配重B的质量至少是多少？FBFAz解：FA=G=1.2×104NFB=GBOA=AB–OB=25m-5m=20mFBOB=FAOAGBOB=GOA根据杠杆平衡条件：GB=GOAOB=1.2×104N×20m5m=4.8×104NmB=GBg=4.8×104N10N/kg=4.8×103kg

课程小结杠杆的综合计算-浮力确定研究对象，进行受力分析。杠杆的平衡条件和浮力的计算公式。F浮=G（漂浮或悬浮）F浮=G–F拉F1L1=F2L2F浮=F向上–F向下F浮=G排液=ρ液gV排