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物理必考两个质量相等的实心的铜球和铁球(ρ铜>ρ铁).分别挂在杠杆的

2024-01-22 10:16:04信息公告454

两个质量相等的实心的铜球和铁球(ρ>ρ),分别挂在杠杆的两端,杠杆平衡。现将两球同时浸没在水中,杠杆[ ]gcT物理好资源网(原物理ok网)

A.不平衡,挂铜球一端下降gcT物理好资源网(原物理ok网)

B.不平衡,挂铁球一端下降gcT物理好资源网(原物理ok网)

C.仍然平衡gcT物理好资源网(原物理ok网)

D.无法判断gcT物理好资源网(原物理ok网)

试题答案

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试题

试题解析

根据原来杠杆处于平衡状态,利用杠杆的平衡条件可以得到该杠杆是一个等臂杠杆.gcT物理好资源网(原物理ok网)

然后求出铜块和铁块浸没在水中时,受到的浮力,比得出其浮力的大小关系;分别表示出铁块和铜块此时的力矩.通过比较力矩的大小确定其倾斜的方向.gcT物理好资源网(原物理ok网)

由于两者质量相等,所以设铁块和铜块的质量为m,gcT物理好资源网(原物理ok网)

杠杆又处于平衡状态,根据杠杆的平衡条件可得:mgL1=mgL2,所以该杠杆是一个等臂杠杆,即L1=L2=L.gcT物理好资源网(原物理ok网)

铁块和铜块浸没在水中时,铁块受到的浮力:FgV=ρg,同理铜块受到的浮力:Fg,由于ρ铁<ρ铜,所以ρg>ρg,gcT物理好资源网(原物理ok网)

即铁块受到的浮力大于铜块受到的浮力;gcT物理好资源网(原物理ok网)

此时作用在杠杆上的力是重力减去它们受到的浮力即:G-FgcT物理好资源网(原物理ok网)

由此可知铁块产生的力矩(力臂和力的乘积):(mg-ρg)L,同理铜块产生的力矩:(mg-ρg),gcT物理好资源网(原物理ok网)

由于铜块受到的浮力小于铁块受到的浮力,所以:(mg-ρg)L<(mg-ρg)L,gcT物理好资源网(原物理ok网)

杠杆将向力矩大的一方,即铜块一侧倾斜,故铜块一端下沉.gcT物理好资源网(原物理ok网)

故选A.gcT物理好资源网(原物理ok网)

考点:杠杆的平衡条件。gcT物理好资源网(原物理ok网)

点评:本题是一道综合题,有一定的难度。gcT物理好资源网(原物理ok网)

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