Question

如圖所示，密度、粗細(xì)均勻的木棒，一端懸掛重為G的小物塊（體積忽略不計(jì)），棒的

1

n

浮出水面，則棒所受重力的大小為（　　）

• A、nG
• B、（n+1）G
• C、（n-1）G
• D、

  (n+1)G

  n-1

Answer 1

分析：因?yàn)榘舻?span id="tzh9lwe" class="MathJye" mathtag="math" style="whiteSpace:nowrap;wordSpacing:normal;wordWrap:normal">

1

n

浮出水面，所以根據(jù)漂浮的條件F_浮=G列出等式，然后利用阿基米德原理求出浮力代入等式即可求解．

解答：解：∵均勻的木棒處于漂浮狀態(tài)，
∴根據(jù)漂浮條件得：F_浮=G_木+G----------①
∵棒的

1

n

浮出水面，木棒受力分析如圖：
設(shè)木棒的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則OC=L-

1

n

L=

n-1

n

L，OA=

1

2

L-

1

n

L=

n-2

2n

L，OB=

1

2

OC=

n-1

2n

L，
設(shè)木棒與水面的夾角為α則根據(jù)杠桿平衡條件得：
OBcosαF_浮=OAcosαG_木+OCcosαG，
∴

n-1

2n

LcosαF_浮=

n-2

2n

LcosαG_木+

n-1

n

LcosαG，
整理得：

n-1

2n

F_浮=

n-2

2n

G_木+

n-1

n

G-----------②
解①②得：G_木=（n-1）G．
故選C．

點(diǎn)評(píng)：此題難度不小，需要根據(jù)物體漂浮的條件和杠桿平衡條件列出等式然后即可解得，關(guān)鍵是對(duì)木棒受力分析，找出各力的力臂．