Question

如圖是某裝置利用浮力進行自動控制的原理圖。AOB為一杠桿（質(zhì)量忽略不計），OA ：OB=1 ：2。A端用細線掛一空心鋁球，質(zhì)量為2．7kg。當鋁球一半體積浸在水中，在B端施加3．5 N的豎直向下的拉力F時，杠桿恰好在水平位置平衡。則鋁球?qū)嵭牟糠值捏w積為________m3，鋁球受到的浮力為________N，鋁球空心部分體積為________m3。（2．7×103 kg／m3，g=10 N／kg）

Answer 1

1×10-3 20 3×10-3

【解析】

試題分析：因為ρ=m/V，所以鋁球?qū)嵭牟糠值捏w積：V=m球/ρ鋁=10-3m3；

由杠桿平衡的條件可得：（G-F浮）×OA=FB×OB，代入數(shù)據(jù)得：（2.7kg×10N/kg-F�。�×OA=3.5N×OB

即：2.7kg×10N/kg-F浮=7N，所以F浮=20N；又因為F浮=ρ水gV排，所以V排=2×10-3m3；

則V球=2V排=2×2×10-3m3=4×10-3m3，則空心部分的體積：V空心=V球-V實心=4×10-3m3-10-3m3=3×10-3m3．

考點：杠桿平衡；浮力