两个体积相等的实心的铜球和铁球(ρ铜>ρ铁),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( ) A.不平衡,挂铜球一端下降 B.不平衡,挂铁球一端下降 C.仍然平
问题描述:
两个体积相等的实心的铜球和铁球(ρ铜>ρ铁),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( )
A. 不平衡,挂铜球一端下降
B. 不平衡,挂铁球一端下降
C. 仍然平衡
D. 无法判断
答
(1)两球没有浸入水中时,根据杠杆平衡条件有G铜×L1=G铁×L2,因为铜球和铁球的体积相等,
根据公式m=ρV可知,铜球的质量大于铁球的质量,也就是说铜球的重力大于铁球的重力,
∴L1<L2.
(2)球浸入水中时,对杠杆的拉力F=G-F浮,因为两个球的体积相等,都同时浸没在水中,所以它们受到的浮力相等,即F浮铜=F浮铁;
(3)杠杆铜球一端:(G铜-F浮铜)×L1=G铜×L1-F浮铜×L1,
杠杆铁球一端:(G铁-F浮铁)×L2=G铁×L2-F浮铁×L2,
由L2>L1,∴F浮铜×L1<F浮铁×L2.
(4)∵G铜×L1=G铁×L2,F浮铜×L1<F浮铁×L2
∴(G铜×L1-F浮铜×L1)>(G铁×L2-F浮铁×L2)
因此杠杆的挂铜球端下降.
故选A.