![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/e4dde71190ef76c67703769a9e16fdfaae5167aa.jpg)
根據(jù)數(shù)學(xué)知識,三角形BDO相似于三角形BEC,
所以:
DO |
EC |
BO |
BC |
BD |
BE |
因為BO是杠桿總長
1 |
3 |
所以:
DO |
EC |
BO |
BC |
BD |
BE |
1 |
3 |
因為EC=0.3m,所以O(shè)D=0.1m,即活塞上升高度DO段長為△h=0.1m.
(2)活塞減重前,杠桿平衡時,支點(diǎn)為B,
以浮子為研究對象,C端受到的合力為F浮-G=(S3h3ρ水g-G),該力的力臂BE,
O點(diǎn)受到的力為F壓=ρ水gS2(h1+△h),該力的力臂設(shè)為BD,
根據(jù)杠桿平衡條件可得:(F浮-G)BE=F壓BD,即:
(S3h3ρ水g-G)BE=ρ水gS2(h1+△h)BD,
BD |
BE |
1 |
3 |
即:3(S3h3ρ水g-G)=ρ水gS2(h1+△h),
代入數(shù)據(jù)得:3(0.8m2×1m×103kg/m3×10N/kg-G)=103kg/m3×10N/kg×0.24m2(3m+0.1m),
解得:G=5520N.
浮子減重后,杠桿平衡時,以杠桿為研究對象,進(jìn)行受力分析:
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/e61190ef76c6a7ef1ff72597fefaaf51f2de66aa.jpg)
C端受到的合力為
F′浮-G′=S3h2ρ水g-G′,此力的力臂為BC,
O點(diǎn)受到的力為F′壓=ρ水gS1h1,此力的力臂為BO.
根據(jù)杠桿平衡有:(S3h2ρ水g-G′)BC=ρ水gS1h1 BO,
即為:3〔S3h2ρ水g-G′〕=ρ水gS1h1,
代入數(shù)據(jù)得:3(0.8m2×0.7m×103kg/m3×10N/kg-G′)=103kg/m3×10N/kg×0.1m2×3m.
解得:G′=4600N.
減去的浮子的重力:△G=G-G′=5520N-46OON=920N,
減去的浮子的質(zhì)量:△m=
△G |
g |
920N |
10N/kg |
答:(1)活塞應(yīng)上升的高度是0.1m;
(2)浮子應(yīng)減去質(zhì)量m′是92kg.