问题 填空题

图是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体B的示意图。杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,OC∶OD=1∶2,物体A为配重,其质量为200g。烧杯的底面积为75cm2,物体B的质量是320g,体积是40cm3。当物体B浸没在水中时,水对杯底的压强为p1。当用力拉A,将物体B从容器底提出水面一部分以后,杠杆恰好在水平位置平衡,此时,竖直向下拉A的力为F,杯中水对容器底的压强为p2。若p1与p2之差为40Pa。则拉力F是___________N(g取10N/kg,杠杆的质量、悬挂物体A和物体B的细绳的质量均忽略不计)。

答案

4.2

GA=mAg=200×10-3kg×10N/kg=2N,

GB=mBg=320×10-3kg×10N/kg=3.2N,

物体B全浸入水中受到的浮力:

Fvg=1×103kg/m3×40×10-6m3×10N/kg=0.4N;

∵水对烧杯底的压强差:△p=40Pa,

∴水对烧杯底的压力差:

△F=△p×s=40Pa×75×10-4m2=0.3N,

杠杆右端受到的压力差:

△F′=△F=0.3N,

∵杠杆平衡,

∴(GA+F)×OC=(GB-F+△F′)×OD,

即:(2N+F)×OC=(3.2N-0.4N+0.3N)×OD,

∵OC:OD=1:2,

∴F=4.2N.

故答案为:4.2.

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