Question

如图，OA为一个轻质杠杆，在A端挂一边长为10cm的正方体物块，在OA的中点施加一竖直向上的力F，当力F=40N时，杠杆在水平位置平衡，则物块A重________N。其密度为________kg/m3，将物块A浸没于盛水的烧杯中，若杠杆仍在水平方向再次平衡，则F=________N。（g=10N/kg）

Answer 1

20,   2×103    20

由图，根据杠杆平衡条件F?=G?OA，
所以石块重为G=F/2=40/2=20N，
石块体积为V=L³=（0.1m）³=10^-3m³，
石块密度ρ=m/v==2×10³kg/m³，
石块浸没后所受浮力F_浮=ρ_水gV_排=1000kg/m³×10N/kg×10^-3m³=10N，
石块受到向下的力为F_下=G-F_浮=20N-10N=10N，
根据杠杆平衡条件F₁?=F_下?OA，
所以F₁=2F_下=2×10N=20N．
故答案为：20；2×10³；20