题目内容
如图轻质杠杆两端悬挂着同种材料制成的大小不同的两个实心球,杠杆处于平衡状态,若将两球同时浸没在水中,下列说法正确的是( )
分析:(1)要解决此题,首先要掌握杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2.
(2)掌握阿基米德原理,知道F浮=ρ液gV排;计算出两铁块没在水中后杠杆两端力和力臂的乘积,根据乘积的大小,判断杠杆的状态.
(2)掌握阿基米德原理,知道F浮=ρ液gV排;计算出两铁块没在水中后杠杆两端力和力臂的乘积,根据乘积的大小,判断杠杆的状态.
解答:解:如图所示:
杠杆两端分别挂上体积不同的两个球时,杠杆在水平位置平衡.
∵杠杆的平衡,
∴ρV左g×OM=ρV右g×ON,
∴V左×OM=V右×ON,
若将两球同时浸没在水中,则:
左端=(ρV左g-ρ水V左g)×OM=ρV左g×OM-ρ水V左g×OM
右端=(ρV右g-ρ水V右g)×ON=ρV右g×ON-ρ水V右g×ON
又∵V左×OM=V右×ON,
∴ρ水V左g×OM=ρ水V右g×ON,
∴ρV左g×OM-ρ水V左g×OM=ρV右g×ON-ρ水V右g×ON,
因此杠杆仍然平衡.
故选A.
杠杆两端分别挂上体积不同的两个球时,杠杆在水平位置平衡.
∵杠杆的平衡,
∴ρV左g×OM=ρV右g×ON,
∴V左×OM=V右×ON,
若将两球同时浸没在水中,则:
左端=(ρV左g-ρ水V左g)×OM=ρV左g×OM-ρ水V左g×OM
右端=(ρV右g-ρ水V右g)×ON=ρV右g×ON-ρ水V右g×ON
又∵V左×OM=V右×ON,
∴ρ水V左g×OM=ρ水V右g×ON,
∴ρV左g×OM-ρ水V左g×OM=ρV右g×ON-ρ水V右g×ON,
因此杠杆仍然平衡.
故选A.
点评:本题主要通过判断杠杆的平衡情况,考查了对杠杆平衡条件的应用和阿基米德原理的应用.首先要掌握杠杆的平衡条件和浮力的计算公式,分别计算出杠杆两端力和力臂的乘积,根据乘积的大小关系判断杠杆的平衡情况.
练习册系列答案
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如图,轻质杠杆两端悬挂同种材料制成的大小不同的金属球时,杠杆平衡.把它们同时浸没在水中,杠杆仍然平衡,则下列说法可能正确的是( )
A、两球都是实心的 | B、大球实心,小球空心 | C、大球空心,小球实心 | D、两球都空心,且空心部分体积相同 |