(2008?门头沟区二模)如图所示,OA=1m,OB=1.5m,物体C重30N,当金属块完全浸没水中,杠杆正好平衡,已

2025-05-22 07:09:35
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回答1:

(1)由杠杆平衡条件得:GC×OA=FB×OB,
FB=

GC×OA
OB
=
30N×1m
1.5m
=20N,
由图示可知,滑轮承重绳子的股数n=2,
绳子拉力F=
FB
n
=
20N
2
=10N,
设金属块的体积为V,∵ρ=
m
V

∴金属块的质量m=ρV,重力G=mg=ρgV,
金属块受到的浮力FgV,
对金属块,由平衡条件得:
F+F=G,即:F+ρgV=ρgV,
金属块体积V=
F
(ρ?ρ)g
=
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=9g/cm3的铜块,
铜块受到的重力GgV=9×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=90N,
铜块受到的浮力F浮铜gV=1×103kg/m3×10N/kg×1×10-3m3=10N,
由平衡条件得:F′+F浮铜=G
绳子的拉力F′=G-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.