(1)由杠杆平衡条件得:GC×OA=FB×OB,
FB===20N,
由图示可知,滑轮承重绳子的股数n=2,
绳子拉力F===10N,
设金属块的体积为V,∵ρ=,
∴金属块的质量m=ρV,重力G=mg=ρgV,
金属块受到的浮力F浮=ρ水gV,
对金属块,由平衡条件得:
F+F浮=G,即:F+ρ水gV=ρgV,
金属块体积V==
10N |
(3?1)×103kg/m3×10N/kg |
=5×10-4m3,
金属块的重力G=ρgV=3×103kg/m3×10N/kg×5×10-4m3=15N;
(2)将金属块换成体积为1dm3,ρ铜=9g/cm3的铜块,
铜块受到的重力G铜=ρ铜gV铜=9×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=90N,
铜块受到的浮力F浮铜=ρ水gV铜=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N,
由平衡条件得:F′+F浮铜=G铜,
绳子的拉力F′=G铜-F浮铜=90N-10N=80N,
FB′=nF′=2×80N=160N,
由杠杆平衡条件得:FA×OA=FB′×OB,
即FA×1m=160N×1.5m,FA=210N;
答:(1)金属块所受的重力为15N;
(2)需要在A端再施加210N的力才能让杠杆保持平衡.