Question

（2013?广东）如图是某装置利用浮力进行自动控制的原理图AOB为一杠杆（质量忽略不计），OA：OB=1：2． A端用细线挂一空心铝球，质量为2.7kg． 当铝球一半体积浸在水中，在B端施加3.5N的竖直向下的拉力F时，杠杆恰好在水平位置平衡．则铝球实心部分的体积为

10^-3

m³，铝球受到的浮力为

20

N．（ρ_铝=2.7×10³kg/m³，g=10N/kg）

Answer 1

分析：已知铝球的质量和密度，根据密度公式可求出铝球实心部分的体积；对铝球进行受力分析可知，铝球受到细线的拉力、重力和浮力作用，因此杠杆A端受到竖直向下的拉力等于G-F_浮，根据杠杆平衡的条件可求出浮力．

解答：解：∵ρ=

m

v

，
∴铝球实心部分的体积：V=

m

ρ

=

2.7kg

2.7×103kg/m3

=10^-3m³；
由杠杆平衡的条件可得：
（G-F_浮）×OA=F_B×OB
（2.7kg×10N/kg-F_浮）×OA=3.5N×OB
2.7kg×10N/kg-F_浮=7N
F_浮=20N．
故答案为：10^-3；20．

点评：本题考查了学生对密度公式和杠杆平衡条件的掌握和运用，关键是分析出作用在杠杆A端的力，难度不大．