Question

如图，轻质光滑长木板AB可绕O转动，A端用竖直绳与地板上拉着，在离O点0.4m的B处拄一密度为kg/；长20cm的长方形物体，当物体浸入水中10cm深处静止时，从盛满水的溢水口的杯中溢出0.5N的水(g=10N/kg)．求：

(1)物体受到的浮力？_________

(2)木板B端所受拉力？_______

(3)当一质量为200g的球从O点以2cm/s的速度沿木板向A端匀速运动时，问球由O点出发多少时间，系在A端的绳拉力刚好为零？_______

Answer

0.5N 0.3N 3s

【解析】

（1）∵溢水杯内装满了水，G排＝0.5N，∴物体受到的浮力为：F浮＝G排＝0.5N；

（2）根据F浮＝ρ水V排g可知，V排＝ ＝ ＝5×10-5m3，∵长方形物体长20cm，而浸入水中的深度为10cm，∴V物＝2V排＝2×5×10-5m3＝1×10-4m3，又∵ρ物＝0.8×103kg/m3，物体的重力为：G＝mg＝ρ物V物g＝0.8×103kg/m3×1×10-4m3×10N/kg＝0.8N；∵F浮＝0.5N，G＝0.8N，∴绳子的拉力为：FB＝GF浮＝0.8N-0.5N＝0.3N；

（3）设小球运动t秒后，系在A端的绳拉力FA＝0N，而V球＝2cm/s＝0.02m/s，G球＝m球g＝0.2kg×10N/kg＝2N，则FB×OB＝G球×V球t，即0.3N×0.4m＝2N×0.02m/s×t，解得：t＝3s．