解: (1)当铜块浸没在水中时,动滑轮与铜块受力情况如图甲所示;当物体A浸没在水中时,动滑轮与物体A受力情况如图乙所示。 由甲图:2FA1=G铜+G动-F浮1 ① 由乙图:2FA2 =GA+G动-F浮2 ② V铜=a3= (0.2 m)3 =8 ×10-3 m3 , ∵当杠杆在水平位置平衡时:FA1·AO=FB1·OB, ∴ 又∵3OA= OB, ∴G动=6GB - (ρ铜-ρ水)gV铜 =6×112 N-(8.9-1.0)×103 kg/m3×10 N/kg×8×10-3 m3 = 40 N ;
(2)以小明为研究对象,进行受力分析如图丙所示G人=F拉’+FN; 当小明所受支持力为0时,他对杠杆的拉力,F拉最大。 即:FN =0时,F拉=G人, ∵当杠杆在水平位置平衡时:FA2·AO= FB2·OB, ∴= 6. 9 × 103 kg/m3, ∴ mA =ρA VA =6.9 ×103kg/m3 ×40×l0-3 m3 = 276 kg。 |