Question

如圖所示，將體積相同的物體G₁、G₂分別掛在輕質(zhì)杠桿的兩端，杠桿處于平衡狀態(tài)．若將這兩個物體G₁、G₂同時浸沒在水中，則（ ）

A．杠桿仍能保持平衡
B．杠桿不能平衡，A端下沉
C．杠桿不能平衡，B端下沉
D．無法確定杠桿的狀態(tài)

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)杠桿的平衡條件，動力×動力臂=阻力×阻力臂，即G₁×L₁=G₂×L₂列出動力與動力臂的乘積，
得出G₁、G₂的關(guān)系；
（2）將兩個物體G₁、G₂同時浸沒在水中后，兩個物體體積相等，它們完全浸沒在水中排開水的體積相等，受到的浮力相等，物體對杠桿的拉力F等于重力G和浮力F_浮的差，然后根據(jù)F₁×L₁與F₂×L₂的大小關(guān)系判斷杠桿是否平衡．
解答：解：（1）物體沒有浸入水中時，根據(jù)杠桿平衡條件有G₁×L₁=G₂×L₂，由圖可見L₁＜L₂，∴G₁＞G₂．
（2）物體浸入水中時，對杠桿的拉力F=G-F_浮，因為兩個物體的體積相等，都同時浸沒在水中，所以它們受到的浮力相等，即F_浮1=F_浮2；
杠桿A端：（G₁-F_浮1）×L₁=G₁×L₁-F_浮1×L₁，
杠桿B端：（G₂-F_浮2）×L₂=G₂×L₂-F_浮2×L₂，
∵L₁＜L₂，
∴F_浮1×L₁＜F_浮2×L₂．
∵G₁×L₁=G₂×L₂，F(xiàn)_浮1×L₁＜F_浮2×L₂，
∴（G₁×L₁-F_浮1×L₁）＞（G₂×L₂-F_浮2×L₂），
因此杠桿的左（A）端下降．
故選B．
點評：本題雖為選擇題，但涉及杠桿的平衡、浮力的判斷，考查了學(xué)生綜合分析處理物理問題的能力．