Question

如圖所示，等臂杠桿兩端各掛一個(gè)質(zhì)量相等的實(shí)心鐵塊和鋁塊（已知ρ_鐵＞ρ_鋁），杠桿平衡，若將它們同時(shí)浸沒在水中，杠桿將

1. A.
   仍平衡
2. B.
   左端下沉
3. C.
   右端下沉
4. D.
   無法判定

Answer 1

B
球未浸沒水中之前，杠桿平衡，由杠桿平衡條件得：G_鐵l₁=G_鋁l₂，當(dāng)兩球同時(shí)浸沒水中時(shí)，都要受到浮力。因?yàn)閮晌矬w質(zhì)量相同，且ρ_鐵＞ρ_鋁，所以V_鐵＜V_鋁，即鐵塊的體積小于鋁塊。浸沒水中后，鐵塊排開水的體積小于鋁塊，根據(jù)阿基米德原理：F_浮=ρ_液gV_排，可得F_鐵＜F_鋁，即鐵塊所受浮力小于鋁塊所受浮力。由此可得F_鐵l₁＜F_鋁l₂（力和力臂乘積的改變量不等），即杠桿右端上升，左端下沉。
思路分析：球未浸沒水中之前，杠桿平衡，由杠桿平衡條件得：G_鐵l₁=G_鋁l₂，當(dāng)兩球同時(shí)浸沒水中時(shí)，都要受到浮力。因?yàn)閮晌矬w質(zhì)量相同，且ρ_鐵＞ρ_鋁，所以V_鐵＜V_鋁，即鐵塊的體積小于鋁塊。浸沒水中后，鐵塊排開水的體積小于鋁塊，根據(jù)阿基米德原理：F_浮=ρ_液gV_排，可得F_鐵＜F_鋁，即鐵塊所受浮力小于鋁塊所受浮力。由此可得F_鐵l₁＜F_鋁l₂（力和力臂乘積的改變量不等），即杠桿右端上升，左端下沉。
試題點(diǎn)評(píng)：本試題考查的是學(xué)生運(yùn)用杠桿平衡條件和浮力的知識(shí)解決較難問題的能力。