Question

15．如圖所示，輕質杠桿可繞O點轉動，杠桿左端A處掛了一物塊，右端B處施加一個F=3N的拉力，此時杠桿在水平位置平衡，得OA=30cm，OB=20cm．
（1）求繩子對杠桿A端的拉力．
（2）若物塊的體積為10cm³，求小球的重力．

Answer 1

分析 （1）知道拉力的大小和力臂的大小，根據杠桿的平衡條件求出繩子對杠桿A端的拉力；
（2）物體浸沒時排開水的體積和自身的體積相等，根據阿基米德原理求出受到的浮力，重力G=F_A+F_浮．

解答 解：（1）由杠桿的平衡條件可得：
F_A•OA=F•OB，
則繩子對杠桿A端的拉力：
F_A=$\frac{OB}{OA}$F=$\frac{20cm}{30cm}$×3N=2N；
（2）因物體浸沒時排開水的體積和自身的體積相等，
所以，物塊在水中所受到的浮力：
F_浮=ρgV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×10×10^-6m³=0.1N；
小球在位置平衡，G=F_A+F_浮=2N+0.1N=2.1N．
答：（1）繩子對杠桿A端的拉力為2N；
（2）小球的重力是2.1N．

點評 本題考查了杠桿的平衡條件和阿基米德原理的應用，是一道較為常見的應用題．