问题 问答题

年初,我国大部分地区遭受了严重的旱灾.人畜饮水困难,许多群众需要到很远的地方挑水饮用.小宇同学在挑水时为防止水溅出桶外,在水面上放上一小薄木板.木板有

3
4
的体积没入水中,若该木板的体积为2×10-4m3.(g=lON/kg)

(1)求薄木板受到的浮力; 

(2)求薄木板的密度;

(3)若扁担长1.2m,A端桶及水重140N,B端桶及水重160N,则小宇肩膀应距B端多远,能使担子水平平衡?(扁担质量忽略不计)

答案

(1)由题知V=

3
4
V=
3
4
×2×10-4m3=1.5×10-4m3

那么木板受到的浮力为:

FgV=1000kg/m3×10N/kg×1.5×10-4m3=1.5N.

(2)∵薄木板在水面上漂浮,

∴G=F=1.5N.

则根据ρ=

m
V
=
G
Vg
得:

木板的密度ρ=

G
Vg
=
1.5N 
2×10-4m3×10g/kg
=0.75×103kg/m3

(3)挑起两重物时,扁担处于静止,所受合力为零;

∴小宇的肩膀必须施加竖直向上的力F=GA+GB=140N+160N=300N;

设B点为扁担的支点,肩膀距B端的距离为L1,A点重物的力臂为扁担的全长1.2m;

杠杆平衡的条件FL1=GAL2可得:

L1=

GAL2
F
=
140N×1.2m
300N
=0.56m.

答:(1)木板所受浮力为1.5N;

(2)薄木板的密度为0.75×103kg/m3

(3)小宇肩膀应距B端0.56m,能使担子水平平衡.

判断题
选择题