Question

年初，我國大部分地區(qū)遭受了嚴重的旱災．人畜飲水困難，許多群眾需要到很遠的地方挑水飲用．小宇同學在挑水時為防止水濺出桶外，在水面上放上一小薄木板．木板有

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的體積沒入水中，若該木板的體積為2×10^-4m³．（g=lON/kg）
（1）求薄木板受到的浮力； 
（2）求薄木板的密度；
（3）若扁擔長1.2m，A端桶及水重140N，B端桶及水重160N，則小宇肩膀應距B端多遠，能使擔子水平平衡？（扁擔質(zhì)量忽略不計）

Answer 1

（1）由題知V_排=

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V_木=

3

4

×2×10^-4m³=1.5×10^-4m³，
那么木板受到的浮力為：
F_浮=ρ_水gV_排=1000kg/m³×10N/kg×1.5×10^-4m³=1.5N．
（2）∵薄木板在水面上漂浮，
∴G_木=F_浮=1.5N．
則根據(jù)ρ=

m

V

=

G

Vg

得：
木板的密度ρ_木=

G木

V木g

=

1.5N

2×10-4m3×10g/kg

=0.75×10³kg/m³．
（3）挑起兩重物時，扁擔處于靜止，所受合力為零；
∴小宇的肩膀必須施加豎直向上的力F=G_A+G_B=140N+160N=300N；
設B點為扁擔的支點，肩膀距B端的距離為L₁，A點重物的力臂為扁擔的全長1.2m；
杠桿平衡的條件FL₁=G_AL₂可得：
L₁=

GAL2

F

=

140N×1.2m

300N

=0.56m．
答：（1）木板所受浮力為1.5N；
（2）薄木板的密度為0.75×10³kg/m³；
（3）小宇肩膀應距B端0.56m，能使擔子水平平衡．