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如图所示 轻质等臂杠杆的A端挂实心铁块 B端挂实心铜块.两金属块都浸没在水中时 杠

时间:2022-03-29 17:57:21

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如图所示 轻质等臂杠杆的A端挂实心铁块 B端挂实心铜块.两金属块都浸没在水中时 杠

问题补充:

如图所示,轻质等臂杠杆的A端挂实心铁块,B端挂实心铜块.两金属块都浸没在水中时,杠杆平衡.若将两个水杯撤去,则(已知ρ铁<ρ铜)A.杠杆不平衡B.杠杆仍平衡C.A端上翘,B端下沉D.A端下沉,B端上翘

答案:

D

解析分析:(1)铁块和铜块浸没在水中时,杠杆处于平衡状态,根据杠杆平衡条件,列出等式,求出铁块和铜块的体积关系;再利用阿基米德原理得出受到的浮力关系.(2)当将两个水杯去掉,判断左右两端力和力臂的乘积是否相等,如果相等,杠杆平衡;如果不相等,力和力臂乘积大的一端下沉.

解答:(1)铁块和铜块浸没在水中时,杠杆平衡,则:(G铁-F浮铁)L=(G铜-F浮铜)L,∴ρ铁gV铁-ρ水gV铁=ρ铜gV铜-ρ水gV铜,(ρ铁-ρ水)gV铁=(ρ铜-ρ水)gV铜,∵ρ铁<ρ铜,∴V铁>V铜,∵F浮=ρ水V排g=ρ水Vg,∴铁块和铜块受到的浮力:F浮铁>F浮铜,∴F浮铁L>F浮铜L,(2)当将两个水杯去掉,杠杆左端力和力臂的乘积为G铁L,杠杆右端力和力臂的乘积为G铜L,∵杠杆原来平衡,(G铁-F浮铁)L=(G铜-F浮铜)L,∴G铁L-F浮铁L=G铜L-F浮铜L,∴G铁L>G铜L,挂铁块的A端下沉,挂铜块的B端上翘.故选D.

点评:本题考查了学生对阿基米德原理和杠杆平衡条件的掌握和运用,先根据杠杆平衡条件求出铁块和铜块体积大小关系,当水杯去掉,比较杠杆两端的力和力臂乘积的关系.

如图所示 轻质等臂杠杆的A端挂实心铁块 B端挂实心铜块.两金属块都浸没在水中时 杠杆平衡.若将两个水杯撤去 则(已知ρ铁<ρ铜)A.杠杆不平衡B.杠杆仍平衡C.A端上

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