Question

【題目】將質量忽略不計的定滑輪固定于燒杯的底部，并注入適量的水。然后把燒杯放到臺秤的托盤上，臺秤的示數為m1。將質量為m的正方體木塊A，通過細繩，繞過定滑輪掛到測力計上，并拉動測力計，使木塊浸沒水中。將此裝置放到臺秤的托盤上，如圖所示，此時讀出臺稱示數為m2，試用題中已知物理量計算出測力計的拉力F=__________，木塊受到的浮力F浮=__________。

Answer 1

【答案】（m1+2m-m2）g （m2-m1-m）g

【解析】

因為是定滑輪，所以木塊受到豎直向下拉力的大小等于彈簧測力計示數的大小，對木塊進行受力分析可知，木塊處于靜止狀態，豎直方向上：F浮=G木+F；G木=mg，木塊受到的浮力與木塊對杯子的壓力是一對相互作用力；第一次燒杯及水受到的質量為m1，此時將燒杯及水看成一個整體，其對托盤的壓力等于整體的重力即為m1g，第二次稱重質量為m2，此時將燒杯、水、木塊看成一個整體，整體的重力再加上浮力的反作用力等于托盤受到的壓力m2g，m2g，所以木塊浸沒時受到的浮力等于（m2-m1-m）g；則彈簧測力計的拉力：F=G水-F浮=mg-（m2-m1-m）g =（m1+2m-m2）g