Question

AC為輕桿，桿始終保持水平，O為支點(diǎn)，OA=OC=25cm，CD⊥OC，AB繩與水平方向成30°角，即∠OAB=30°，AB繩所能承受的最大拉力為10N．

（1）當(dāng)燒杯中未裝入水時(shí)，求D端所懸掛重物的最大重力為多少？
（2）當(dāng)燒杯中裝入水時(shí)，重物浸沒在水中，已知所懸掛重物體積為125cm³，ρ_水=1.0×10³kg/m³，求此時(shí)D端所懸掛重物的最大重力又為多少？（g=10N/kg）

Answer 1

（1）當(dāng)燒杯中未裝入水時(shí)，求D端所懸掛重物的最大重力為5N；
（2）當(dāng)燒杯中裝入水時(shí)，重物浸沒在水中，此時(shí)D端所懸掛重物的最大重力又為6.25N．

試題分析：

如圖，當(dāng)燒杯中未裝入水時(shí)動力臂為OE=OA=×25cm=12.5cm；
根據(jù)杠桿平衡條件F×OE=G×OC可知；

（2）物體完全浸沒后受到的浮力，F(xiàn)_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×125×10^﹣6m³=1.25N；
所以當(dāng)燒杯中裝入水時(shí)，D端所懸掛重物的最大重力又為G_大=G+F_浮=5N+1.25N=6.25N．