Question

一道物理题。。要解答全过程

22．轻质硬杆AB长75cm。用长短不同的线把边长为10cm的立方体甲和体积是1dm3的球乙分别拴在杆的AB两端。在距A点30cm处的O点支起AB时，甲静止在桌面上，乙悬空，杆AB处于水平平衡。将乙浸没在水中后，杆AB仍平衡，如图10所示。此时甲对水平桌面的压强改变了___________ Pa 。（取g＝10N/kg）

Answer 1

设甲的重力为G甲,乙的重力为G乙
由杠杆平衡条件,L1=0A L2=0B
A端的细绳对甲的拉力FA*0A=G乙*0B
FA=(0B/0A)*G乙=45/30*G乙=1.5G乙
甲对地面的压力N1=G甲-1.5乙
乙球放入水中后,受到了向上的浮力,
F浮=G排=P水gV排 B处的拉力FB=G乙-P水gV乙
再次利用杠杆平衡条件:F(A)*0A=FB*0B=(G乙-P水gV乙)*0B
F(A)=1.5(G乙-P水gV乙)
甲对地面的压力N2=G甲-F(A)=G甲-1.5(G乙-P水gV乙)
甲对地面压力的改变量=N1-N2
=(G甲-1.5G乙)-(G甲-1.5(G乙-P水gV乙)=1.5P水gV乙=1.5*1.0*10*1=15N
改变的压强P=15N/S甲`=15/(0.1*0.1)=1500Pa

Answer 2

在乙未进入水之前平衡，代表甲乙力矩是相等的，进入水之后仍然平衡，水产生的浮力就是压强的改变，ρgv/100cm2.ρ是水密度，v是乙球的体积，100cm2是甲的底面积。