Question

【題目】如圖是小華利用杠桿提升浸沒在水中的物體B的示意圖．杠桿CD可繞支點O在豎直平面內轉動，OC：OD=1：2，物體A為配重，其質量為200g．燒杯的底面積為75cm2，物體B的質量為320g，它的體積為40cm3．當物體B浸沒在水中時，水對杯底的壓強為P1．當用力拉物體A，將物體B提出水面一部分以后，杠桿恰好在水平位置平衡，此時，豎直向下拉物體A的力為F，水對杯底的壓強為P2．若p1與p2之差為40Pa，求拉力F的大小．（g取10N/kg，杠桿的質量、懸掛物體A和物體B的細繩的質量均忽略不計）

Answer 1

【答案】4.2N

【解析】

試題分析：由P1、P2之差為40Pa．可求F′=△PS=40Pa×0.75×10﹣2m2=0.3N

==0.3×10﹣4m3

V排=0.4×10﹣4﹣0.3×10﹣4m3=0.1×10﹣4m3

F浮=ρgV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.1×10﹣4m3=0.1N

由杠桿平衡條件得 （F+GA）OC=（GB﹣F浮）×OD

（F+2N）×OC=（3.2N﹣0.1N）×OD

代入數值得 F=4.2N