解:
(1)當(dāng)銅塊浸沒(méi)在水中時(shí),動(dòng)滑輪與銅塊受力情況如圖甲所示;當(dāng)物體A浸沒(méi)在水中時(shí),動(dòng)滑輪與物體A受力情況如圖乙所示。
由甲圖:2FA1=G銅+G動(dòng)-F浮1 ①
由乙圖:2FA2 =GA+G動(dòng)-F浮2 ②
V銅=a3= (0.2 m)3 =8 ×10-3 m3 ,
∵當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí):FA1·AO=FB1·OB,
∴
又∵3OA= OB,
∴G動(dòng)=6GB - (ρ銅-ρ水)gV銅 =6×112 N-(8.9-1.0)×103 kg/m3×10 N/kg×8×10-3 m3 = 40 N ;
(2)以小明為研究對(duì)象,進(jìn)行受力分析如圖丙所示G人=F拉’+FN;
當(dāng)小明所受支持力為0時(shí),他對(duì)杠桿的拉力,F(xiàn)拉最大。
即:FN =0時(shí),F(xiàn)拉=G人,
∵當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí):FA2·AO= FB2·OB,
∴= 6. 9 × 103 kg/m3,
∴ mA =ρA VA =6.9 ×103kg/m3 ×40×l0-3 m3 = 276 kg。
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