Question

15．如图所示，轻质杠杆可绕O点转动，杠杆左端A处挂了一物块，右端B处施加一个F=3N的拉力，此时杠杆在水平位置平衡，得OA=30cm，OB=20cm．
（1）求绳子对杠杆A端的拉力．
（2）若物块的体积为10cm³，求小球的重力．

Answer 1

分析 （1）知道拉力的大小和力臂的大小，根据杠杆的平衡条件求出绳子对杠杆A端的拉力；
（2）物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等，根据阿基米德原理求出受到的浮力，重力G=F_A+F_浮．

解答 解：（1）由杠杆的平衡条件可得：
F_A•OA=F•OB，
则绳子对杠杆A端的拉力：
F_A=$\frac{OB}{OA}$F=$\frac{20cm}{30cm}$×3N=2N；
（2）因物体浸没时排开水的体积和自身的体积相等，
所以，物块在水中所受到的浮力：
F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10×10^-6m³=0.1N；
小球在位置平衡，G=F_A+F_浮=2N+0.1N=2.1N．
答：（1）绳子对杠杆A端的拉力为2N；
（2）小球的重力是2.1N．

点评 本题考查了杠杆的平衡条件和阿基米德原理的应用，是一道较为常见的应用题．