24 .(2分)(2014•北京)杠杆AB可绕支点O自由转动,将金属块用细绳悬挂在杠杆A端,把石块用细绳悬挂在杠杆B端时,杠杆恰好在水平位置平衡,如图所示.若将石块浸没在水中,为使杠杆在水平位置平衡,需在杠杆A端施加一个竖直向上的拉力F,其大小为石块所受重力的.已知 =,则石块的密度为 3×103 kg/m3.
解:设金属块的密度为ρ,
∵F1L1=F2L2,F浮=ρ液gV排,
(1)当金属块B没有进入水中时
GA•OA=GB•OB,﹣﹣﹣﹣﹣①
且 =,﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②两式可得: =,﹣﹣﹣﹣﹣③
(2)当金属块B没入水中时,
(GA﹣F拉)•OA=(GB﹣F水浮)•OB,﹣﹣﹣﹣﹣④
且F拉=GB;﹣﹣﹣﹣﹣⑤