践行者初中物理力学典题详解第197题

10.如图，轻质杠杆AB可绕O点转动，在A、B两端分别挂有边长为10cm，重力为20N的完全相同的两正方体C、D，OA：OB=4：3；当物体C浸入水中且露出水面的高度为2cm时，杠杆恰好水平静止，A、B两端的绳子均不可伸长且均处于张紧状态。（g=10N/kg)求:

（1）物体C的密度;

（2)杠杆A端受到绳子的拉力;

（3）物体D对地面的压强。

解析:1由题意可知:

①LC=LD=10cm=0.1m，

则SD=SC=LC²=0.01m，

VC=LC³=1×10⁻3m³，

又C露出水面的高度为2cm，

则h浸=LC-2cm=8cm=0.08m，

V排=V浸=SC×h浸=8×10⁻⁴m³，

所以F浮=ρ水gV排=8N，

②GC=GD=20N，

则mC=2kg，

则ρC=mC/VC=2×10³kg/m³，

③OA：OB=4：3；

2对C进行受力可知:

FA'=GC-F浮=12N，

则FA=12N；

3对杠杆进行分析可知:

FB=FA×OA/OB=16N，

则FB'=16N，

4对D进行受力分析可知:

F支=GD-FB'=4N，

则F压=4N，

则p=F压/SD=400Pa。

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