Question

【題目】杠桿AB可繞支點O自由轉動，將金屬塊用細繩懸掛在杠桿A端，把石塊用細繩懸掛在杠桿B端時，杠桿恰好在水平位置平衡，如圖所示。若將石塊浸沒在水中，為使杠桿在水平位置平衡，需在杠桿A端施加一個豎直向上的拉力F，其大小為石塊所受重力的。已知=，則石塊的密度為 kg/m3。

Answer 1

【答案】3.0×103。

【解析】

試題分析：該題有兩種情況，一是石塊沒有浸入水中的情況，一是石塊浸入水中的情況。

當石塊不浸入水中時，杠桿平衡，則G金×OA=G石×OB，由于OA/OB=3/8，故3G金=8G石；

當石塊浸入水中時，杠桿平衡，則(G金－ G石)×OA=(G石－F浮)×OB，

再聯立上式，解之得：F浮=G石，即ρ水gV=ρ石gV，故ρ石=3ρ水=3.0×103kg/m3。