Question

如图是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体B的示意图．杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动，OC：OD=1：2，物体A为配重，其质量为200g．烧杯的底面积为75cm²，物体B的质量为320g，它的体积为40cm³．当物体B浸没在水中时，水对杯底的压强为P₁．当用力拉物体A，将物体B提出水面一部分以后，杠杆恰好在水平位置平衡，此时，竖直向下拉物体A的力为F，水对杯底的压强为P₂．若p₁与p₂之差为40Pa，求拉力F的大小．（g取10N/kg，杠杆的质量、悬挂物体A和物体B的细绳的质量均忽略不计）

Answer

4.2N

【解析】

试题分析：由P1、P2之差为40Pa．可求F′=△PS=40Pa×0.75×10﹣2m2=0.3N

==0.3×10﹣4m3

V排=0.4×10﹣4﹣0.3×10﹣4m3=0.1×10﹣4m3

F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1×10﹣4m3=0.1N

由杠杆平衡条件得 （F+GA）OC=（GB﹣F浮）×OD

（F+2N）×OC=（3.2N﹣0.1N）×OD

代入数值得 F=4.2N