Question

物理。快。

下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的质量为320g，它的底面积为40cm3。当物体B浸没在水中时，水对杯底的压强为p1。当用力拉物体A，将物体B提出水面一部分以后，杠杆恰好在水平位置平衡，此时，竖直向下拉物体A的力为F，水对杯底的压强为p2。若p1与p2之差为40Pa，则拉力F的大小为(　)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)

a.4.2
b.2.1
c.8.4
d.1.1

Answer 1

解：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：
F浮=ρ水v排g=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浮+△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,所以选@