Question

(8分) 小明用质量忽略不计的杆秤测量物体M的质量，如图所示。当秤砣位于位置B时，杆秤在水平位置平衡。将物体浸没在纯水中，秤砣移至位置C时，杆秤在水平位置重新平衡。已知秤砣的质量为2kg， OB=5OA， OC=3OA，g=10N/kg，求：

（1）物体M的质量；

（2）物体浸没水中时受到的浮力；

（3）物体的密度。

 

Answer 1

（1）物体M的质量为10kg；（2）物体浸没水中时受到的浮力为40N；（3）物体的密度为2.5×103kg/m3．

【解析】

试题分析：【解析】
（1）根据杠杆平衡条件可得：m物g×OA=m秤砣g×OB，化简后可得，

m物=m秤砣=5m秤砣=5×2kg=10kg；

（2）秤砣受到的重力G秤砣=m秤砣g=2kg×10N/kg=20N到的重力G=mg=10×10N/kg=100N

将物体浸没在纯水中，秤砣移至位置C时，根据杠杆平衡条件可得：F×OA=m秤砣g×OC可知，物体浸在水中时，杠杆A端所受的拉力：

物体所受的浮力：F浮=G物﹣F=100N-60N=40N；

（3）体浸在水中

物体的密度：

答： （1）物体M的质量为10kg；（2）物体浸没水中时受到的浮力为40N；（3）物体的密度为2.5×103kg/m3．

考点： 杠杆的平衡条件、阿基米德原理的应用、密度的计算，