Question

轻质硬杆AB长75cm．用长短不同的线把边长为10cm的立方体甲和体积是1dm³的球乙分别拴在杆的AB两端．在距A点30cm 处的O点支起AB时，甲静止在桌面上，乙悬空，杆AB处于水平平衡．将乙浸没在水中后，杆AB仍平衡，如图所示．此时甲对水平桌面的压强改变了________ Pa．（取g=10N/kg）

Answer 1

1500
分析：当乙球浸没在水中，乙球对杠杆右端的拉力减小，拉力减小的值等于乙球受到的浮力．
当乙球浸没在水中，杠杆还处于水平位置平衡，杠杆左端减小的力乘以力臂等于杠杆右端减小的力乘以力臂．求出甲对杠杆左端减小的力，也就是甲对桌面增大的力，求出桌面受力面积，根据压强公式求出甲对桌面增大的压强．
解答：乙球受到的浮力；F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10^-3m³=10N．
杠杆左端减小的力乘以力臂等于杠杆右端减小的力乘以力臂，所以F_浮×OB=F×OA，
所以，10N×（75cm-30cm）=F×30cm，
所以F=15N．
杠杆左端受到甲的拉力减小了15N，甲对桌面的压力增大15N，
所以甲对水平桌面的压强增大了，增大的值为：p===1500Pa．
故答案为：1500．
点评：杠杆在水平位置平衡，当杠杆的动力和阻力都在减小时，减小的动力乘以动力臂等于减小的阻力乘以阻力臂．