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在质量可忽略的杠杆的A、B两端各挂有体积相同的铜块和铝块(ρ铜>ρ铝),支点O在如图所示的位置时,杠杆在水平位置保持平衡.在下列情况下,杠杆仍然在水平位置保持平衡的是

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解决时间 2021-03-21 12:37
  • 提问者网友:聂風
  • 2021-03-21 08:42
在质量可忽略的杠杆的A、B两端各挂有体积相同的铜块和铝块(ρ铜>ρ铝),支点O在如图所示的位置时,杠杆在水平位置保持平衡.在下列情况下,杠杆仍然在水平位置保持平衡的是A.在铜块和铝块上各加一块质量相等的物体B.将铜块和铝块同时向支点移动一小段相同的距离C.将铜块和铝块各切去体积相同的一小部分D.将铜块和铝块同时浸没在水中
最佳答案
  • 五星知识达人网友:像个废品
  • 2021-03-21 09:58
C解析分析:(1)在杠杆的两端分别加上质量相同的物体,分别求出杠杆左端和右端的力和力臂的乘积,如果两端力和力臂的乘积相等,杠杆平衡,否则不平衡.
(2)杠杆两端的物体同时向支点移动相同的距离,分别求出杠杆左端和右端的力和力臂的乘积,如果两端力和力臂的乘积相等,杠杆平衡,否则不平衡.
(3)杠杆两端的物体各切去体积相同的一部分,分别求出杠杆左端和右端的力和力臂的乘积,如果两端力和力臂的乘积相等,杠杆平衡,否则不平衡.
(4)杠杆两端的物体同时浸没在水中,分别求出杠杆左端和右端的力和力臂的乘积,如果两端力和力臂的乘积相等,杠杆平衡,否则不平衡.解答:如图杠杆在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件得,ρ铜gV×OA=ρ铝gV×OB.
A、杠杆左端力和力臂的乘积:(ρ铜gV+mg)×OA=ρ铜gV×OA+mgOA,
杠杆右端力和力臂的乘积:(ρ铝gV+mg)×OB=ρ铝gV×OB+mgOB,
∵OA<OB,∴mgOA<mgOB,
∴ρ铜gV×OA+mgOA<ρ铝gV×OB+mgOB,
∴杠杆右端下沉,杠杆不平衡.
B、杠杆左端力和力臂的乘积:ρ铜gV×(OA-L)=ρ铜gV×OA-ρ铜gVL,
杠杆右端力和力臂的乘积:ρ铝gV×(OB-L)=ρ铝gV×OB-ρ铝gVL,
∵ρ铜>ρ铝,∴ρ铜gVL>ρ铝gVL,
∴ρ铜gV×OA-ρ铜gVL<ρ铝gV×OB-ρ铝gVL,
∴杠杆右端下沉,杠杆不平衡.
C、杠杆左端力和力臂的乘积:(ρ铜gV-ρ铜gV切)×OA=ρ铜gV×OA-ρ铜gV切×OA,
杠杆右端力和力臂的乘积:(ρ铝gV-ρ铝gV切)×OB=ρ铝gV×OB-ρ铝gV切×OB,
∵ρ铜gV×OA=ρ铝gV×OB,
∴ρ铜gV切×OA=ρ铝gV切×OB,
∴ρ铜gV×OA-ρ铜gV切×OA=ρ铝gV×OB-ρ铝gV切×OB,
∴杠杆平衡.
D、杠杆左端力和力臂的乘积:(ρ铜gV-F铜浮)×OA=ρ铜gV×OA-ρ水gV×OA,
杠杆右端力和力臂的乘积:(ρ铝gV-F铝浮)×OB=ρ铝gV×OB-ρ水gV×OB,
∵OA<OB,∴ρ水gV×OA<ρ水gV×OB,
∴ρ铜gV×OA-ρ铜gV′×OA>ρ铝gV×OB-ρ铝gV′×OB,
∴杠杆左端下沉,杠杆不平衡.
故选C.点评:由原来杠杆平衡时,根据杠杆平衡条件列出等式,然后当杠杆左右两端改变时,求出杠杆左右两端的力和力臂的乘积,如果相等则杠杆平衡,否则杠杆不平衡.
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  • 1楼网友:梦中风几里
  • 2021-03-21 11:13
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