Question

14．如圖所示，AB為均勻木棒，G₂為邊長為0.1m的正方體合金塊完全浸沒在水里不下沉，OA：OB=4：1，整個裝置在水平位置處于平衡狀態，下列選項正確的是（ρ_合金=3.0×10³kg/m³，ρ_水=1.0×10³kg/m³，木棒、滑輪重及摩擦不計，g=10N/kg）（　　）

• A． 合金塊的重力G₂=25N
• B． 合金塊G₂所受浮力為30N
• C． 杠桿A端受到的拉力為10N
• D． 物塊G₁的重力為30N

Answer 1

分析 A、根據G=mg=ρVg計算合金塊的重力；
B、根據F_浮=ρ_液gV_排計算出合金塊受到的浮力；
C、由F=G-F_浮計算出掛鉤受到的拉力，由動滑輪的省力特點得出A端的拉力；
D、根據杠桿的平衡條件求出G₁的重力．

解答 解：合金的體積V=（0.1m）³=1×10^-3m³；
A、合金塊的重力：G=mg=ρ_合金Vg=3.0×10³kg/m³×1×10^-3m³×10N/kg=30N，故A錯誤；
B、由于正方體合金塊完全浸沒在水里，則物體在水中所受浮力F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×1×10^-3m³=10N；故B錯誤；
C、由于動滑輪掛鉤處的拉力F=G-F_浮=30N-10N=20N，根據動滑輪的使用特點可知：杠桿A端受到的拉力F_A=$\frac{1}{2}$F=$\frac{1}{2}$×20N=10N，故C正確；
D、根據杠桿的平衡條件可得：F_A×OA=G₁×OB
則G₁=$\frac{{F}_{A}×OA}{OB}$=$\frac{10N×4}{1}$=40N，故D錯誤．
故選C．

點評 本題考查了密度公式、杠桿平衡條件的應用、重力、浮力的計算，屬綜合性的力學計算題目，在分析時，注意按照一定的順序逐個分析．