Question

如圖所示，AB為一輕質杠桿，C為邊長10cm的正方體銅塊浸在水中，OA：OB=3：1，整個裝置處于平衡狀態，求物體D的重力．（銅的密度為8.9g/cm³，繩重、滑輪重、摩擦均不計，g=10N/kg）

Answer 1

分析：已知正方體的邊長，可以求出它的體積，根據密度公式求出銅塊的質量，進一步求出其重力；再利用浮力公式求出浮力的大小，由滑輪組拉力公式可以求出繩子對A點向下的拉力，然后由杠桿平衡條件可以求出D的重力的大小．

解答：解：C為邊長10cm的正方體銅塊，正方體銅塊的體積V=10^-3m³；
∵ρ=

m

V

，
∴質量m=ρV=8.9×10³kg/m³×10^-3m³=8.9kg；
重力G=mg=8.9kg×10N/kg=89N；
受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV=1×10³kg/m³×10N/kg×10^-3m³=10N；
所以A點受到的向下的拉力：
F=

G-F浮

2

=

89N-10N

2

=39.5N；
OA為力F的力臂；OB為物體D的力臂，
根據杠桿的平衡條件F×OA=G_D×OB；可知，G_D=

F×OA

OB

=

39.5N×3

1

=118.5N．
答：物體D的重力為118.5N．

點評：本題考查了物體質量、拉力大小的計算，熟練應用密度公式的變形公式、滑輪組拉力公式、杠桿平衡條件，即可正確解題．