如图所示,一把粗细均匀的木尺,置于盛水的杯上,恰好静止,此时木尺露出杯外部分与浸入水中部分长度相等,且均为木尺长度的四分之一,则木尺的密度为________千克/米3.
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解析分析:因为一把粗细均匀的木尺,置于盛水的杯上,恰好静止,以杯沿为支点,则木尺处于杠杆平衡状态,根据杠杆平衡条件和阿基米德原理列出等式即可解答.
解答:设木尺长为4L,横截面积为S,则根据题意知:木尺出杯外部分L露=×4L=L,浸入水中部分长度L浸=×4L=L;∵浸入水中的体积V排=L浸S=LS;∴F浮=ρ水gV排=ρ水gLS;∵G木=ρ木gV木=ρ木g×4L×S=4ρ木gLS,∵一把粗细均匀的木尺,置于盛水的杯上,恰好静止,如图:∴根据杠杆平衡条件得:G木?OA=F浮?OB,∴4ρ木gLS?OA=ρ水gLS?OB,即4ρ木?OA=ρ水?OB---------①∵OC=-×4L=L,OD=×4L+L浸=2L+L=L,在△OAC与△ABD中,===-------②所以解①②即可得:ρ木=ρ水=×1×103kg/m3=625kg/m3.故