Question

AC为轻杆，杆始终保持水平，O为支点，OA=OC=25cm，CD⊥OC，AB绳与水平方向成30°角，即∠OAB=30°，AB绳所能承受的最大拉力为10N．

（1）当烧杯中未装入水时，求D端所悬挂重物的最大重力为多少？

（2）当烧杯中装入水时，重物浸没在水中，已知所悬挂重物体积为125cm³，ρ_水=1.0×10³kg/m³，求此时D端所悬挂重物的最大重力又为多少？（g=10N/kg）

Answer 1

 （1）如图：

动力臂为OE=OA=×25cm=12.5cm；

根据公式F×OE=G×OC可知；当烧杯中未装入水时，D端所悬挂重物的最大重力为G===5N；

（2）物体完全浸没后收到的浮力最大，F_浮=ρ_水gV_排=1.0×10³kg/m³×10N/kg×125×10^﹣6m³=1.25N；

所以当烧杯中装入水时，D端所悬挂重物的最大重力又为G_大=G+F_浮=5N+1.25N=6.25N．

答：（1）当烧杯中未装入水时，求D端所悬挂重物的最大重力为5N；

（2）当烧杯中装入水时，重物浸没在水中，此时D端所悬挂重物的最大重力又为6.25N．