Question

如图所示，AB为一轻质杠杆，C为边长10cm的正方体铜块浸在水中，OA：OB=3：1，整个装置处于平衡状态，求物体D的重力．（铜的密度为8.9g/cm³，绳重、滑轮重、摩擦均不计，g=10N/kg）

Answer 1

分析：已知正方体的边长，可以求出它的体积，根据密度公式求出铜块的质量，进一步求出其重力；再利用浮力公式求出浮力的大小，由滑轮组拉力公式可以求出绳子对A点向下的拉力，然后由杠杆平衡条件可以求出D的重力的大小．

解答：解：C为边长10cm的正方体铜块，正方体铜块的体积V=10^-3m³；
∵ρ=

m

V

，
∴质量m=ρV=8.9×10³kg/m³×10^-3m³=8.9kg；
重力G=mg=8.9kg×10N/kg=89N；
受到的浮力：
F_浮=ρ_水gV=1×10³kg/m³×10N/kg×10^-3m³=10N；
所以A点受到的向下的拉力：
F=

G-F浮

2

=

89N-10N

2

=39.5N；
OA为力F的力臂；OB为物体D的力臂，
根据杠杆的平衡条件F×OA=G_D×OB；可知，G_D=

F×OA

OB

=

39.5N×3

1

=118.5N．
答：物体D的重力为118.5N．

点评：本题考查了物体质量、拉力大小的计算，熟练应用密度公式的变形公式、滑轮组拉力公式、杠杆平衡条件，即可正确解题．