如图所示，该装置由滑轮C，长方体物块A、B以及杠杆DE组成．物块A通过细绳与滑轮C相连，物块B放在屯子枰上．并通过细绳与杠杆相连．杠杆可以绕支点O转动并始终在水平位置平衡，且LDO：L

Question

如图所示，该装置由滑轮C，长方体物块A、B以及杠杆DE组成．物块A通过细绳与滑轮C相连，物块B放在屯子枰上．并通过细绳与杠杆相连．杠杆可以绕支点O转动并始终在水平位置平衡，且L_DO：L_OE=1：2，已知物块A的密度为1.5×10³kg/m³，底面积为S_A=0.04m²，高1m，物块A的上表面与水箱顶部相平，物块B的重力G_B=150N．滑轮与轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦以及滑轮、杠杆和绳的自重均忽略不计（s取10N/kg）．当水箱装满水时，求：

（1）物块A的下表面受到水的压强P_A多大？
（2）物块A所受的细线的拉力F_A是多少？
（3）电子秤受到物块B的压力F_B是多少？

Answer 1

（1）物块A的上表面与水箱顶部相平，当水箱装满水时，物体A下表面收到水的压强：
p=ρ_水gh=l.0×l0³kg/m³×10N/kg×1m=1×10⁴Pa；
（2）物体A的体积：V_A=Sh=0.04m²×1m=0.04m³，
由题意知，物体A浸没在水中：V_排=V_A=0.04m³，
由阿基米德原理可得物体A受到浮力：F_浮=ρ_水gV_排=l.0×l0³kg/m³×10N/kg×0.04m³=400N，
物体A受到重力：G_A=ρ_AgV_A=l.5×l0³kg/m³×10N/kg×0.04m³=600N，
物体A受到的浮力、拉力和重力是平衡力，所以物体A的拉力：F=G_A-F_浮=600N-400N=200N；
（3）由图知，C是一个动滑轮，当物体A全部浸没时：
对D点拉力：F_D═(F)/(2)=(200N)/(2)=100N，
由杠杆平衡条件：F_D×DO=F_B×OE得：
F_B═(FD×DO)/(OE)=(100N×DO)/(2DO)=50N，
B物体受到的拉力、支持力和重力平衡，根据力的作用是相互的可得，电子秤示数：
F_压=F_支=G_B-F_B=150N-50N=100N．
答：（1）物块A的下表面受到水的压强1×10⁴Pa；
（2）物块A所受的细线的拉力F_A是200N；
（3）电子秤受到物块B的压力100N．