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如图所示 在一轻质的杠杆两端悬挂两个等质量的实心铁球和铝球 杠杆在水平位置平衡

时间:2019-04-18 16:29:30

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如图所示 在一轻质的杠杆两端悬挂两个等质量的实心铁球和铝球 杠杆在水平位置平衡

问题补充:

如图所示,在一轻质的杠杆两端悬挂两个等质量的实心铁球和铝球,杠杆在水平位置平衡,将两球同时浸没在水中,则________端下沉,若要杠杆在水平位置再次平衡,应将支点向________端移动(选填“左”或“右”).铁球的体积为100cm3,当它浸没在水中静止时绳子对铁球的拉力为________N.(ρ铁=7.9×103kg/m3,取g=10N/kg)

答案:

铁球右6.9

解析分析:(1)①原来杠杆处于平衡状态,两端的力相等、力臂相等,两边的力和力臂的乘积相等;把两端的铝球和铁球同时浸没水中,先由密度公式比较二者的体积大小,然后得出二者受到水的浮力关系、杠杆两端受到拉力大小关系,判断杠杆是否平衡;

②确定杠杆哪端下沉,那端的力和力臂的乘积大,为使杠杆再次平衡,就要减小该端的力臂,据此分析;

(2)知道铁的密度和体积,利用G=mg=ρVg求铁球的重力;知道铁球的体积(浸没水中排开水的体积),利用阿基米德原理求铁球受到水的浮力;当它浸没在水中静止时,铁球受到的重力等于浮力加上绳子对铁球的拉力,据此求绳子对铁球的拉力.

解答:

(1)①等质量的实心铁球和铝球分别挂在等臂杠杆的两端,杠杆两端受到的拉力相同,杠杆平衡;

将两球同时浸没在水中,因为铁的密度大于铝的密度,所以铁球的体积小于铝球的体积,根据阿基米德原理可知在水中铁球受浮力小于铝球受浮力,则铁球端对杠杆的拉力要大于铝球的拉力,又因为是等臂杠杆,所以杠杆铁球那端下沉.

②杠杆铁球那端下沉,说明铁球那端的力和力臂的乘积大,为使杠杆再次平衡,就要减小铁球那端的力臂,应将支点向铁球端移动,即向右移动;

(2)铁球的重力:

G=mg=ρ铁Vg=7.9×103kg/m3×100×10-6m3×10N/kg=7.9N,

铁球浸没水中受到水的浮力:

F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×100×10-6m3×10N/kg=1N,

∵G=F浮+F拉,

∴F拉=G-F浮=7.9N-1N=6.9N.

如图所示 在一轻质的杠杆两端悬挂两个等质量的实心铁球和铝球 杠杆在水平位置平衡 将两球同时浸没在水中 则________端下沉 若要杠杆在水平位置再次平衡 应将支点向

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