Question

将质量忽略不计的定滑轮固定于烧杯的底部，并注入适量的水．然后把烧杯放到台秤的托盘上，台秤的示数为m₁．将质量为m的正方体木块A，通过细绳，绕过定滑轮挂到测力计上，并拉动测力计，使木块浸没水中．将此装置放到台秤的托盘上，如图所示，此时读出台称示数为m₂，试用题中已知物理量计算出测力计的拉力F=__________，木块受到的浮力F_浮=__________．

Answer

（m1+2m-m2）g （m2-m1-m）g

【解析】

因为是定滑轮，所以木块受到竖直向下拉力的大小等于弹簧测力计示数的大小，对木块进行受力分析可知，木块处于静止状态，竖直方向上：F浮=G木+F；G木=mg，木块受到的浮力与木块对杯子的压力是一对相互作用力；第一次烧杯及水受到的质量为m1，此时将烧杯及水看成一个整体，其对托盘的压力等于整体的重力即为m1g，第二次称重质量为m2，此时将烧杯、水、木块看成一个整体，整体的重力再加上浮力的反作用力等于托盘受到的压力m2g，m2g，所以木块浸没时受到的浮力等于（m2-m1-m）g；则弹簧测力计的拉力：F=G水-F浮=mg-（m2-m1-m）g =（m1+2m-m2）g