Question

【題目】如圖所示，輕質杠桿可繞O點轉動，杠桿左端A處掛了一物塊，右端B處施加一個F=3N的拉力，此時杠桿在水平位置平衡，得OA=30cm，OB=20cm．
（1）求繩子對杠桿A端的拉力．
（2）若物塊的體積為10cm3 ， 求小球的重力．

Answer 1

【答案】
（1）解：由杠桿的平衡條件可得：

FAOA=FOB，

則繩子對杠桿A端的拉力：

FA= F= ×3N=2N；

答：繩子對杠桿A端的拉力為2N；

（2）解：因物體浸沒時排開水的體積和自身的體積相等，

所以，物塊在水中所受到的浮力：

F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×10×10﹣6m3=0.1N；

小球在位置平衡，G=FA+F浮=2N+0.1N=2.1N．

答：小球的重力是2.1N．

【解析】（1）知道拉力的大小和力臂的大小，根據杠桿的平衡條件求出繩子對杠桿A端的拉力；（2）物體浸沒時排開水的體積和自身的體積相等，根據阿基米德原理求出受到的浮力，重力G=FA+F浮 ．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解阿基米德原理的相關知識，掌握阿基米德原理：浸在液體中的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體所受的重力．這個規律叫做阿基米德原理，即 F浮= G排 =ρ液gv排．