试题

题目:
青果学院有一根粗细均匀,重力不能忽略的不等臂杠杆,如果在杠杆两端分别悬挂铁块,空气中杠杆恰能保持平衡,如图所示.现在把杠杆两端所悬铁块同时浸没于水中,则杠杆将(  )



答案
B
解:在不考虑杠杆重力时:
原来杠杆平衡,所以ρgVA·OA=ρgVB·OB
则VA·OA=VB·OB
当两铁块均浸没于水中时,则左端=(ρgVAgVA)·OA=ρgVA·OA-ρgVA·OA
右端=(ρgVBgVB)·OB=ρgVB·OB-ρgVB·OB
因为:ρgVA·OA=ρgVB·OB
VA·OA=VB·OB
所以ρgVA·OA-ρgVA·OA=ρgVB·OB-ρgVB·OB
所以在仅考虑铁块时,对杠杆平衡未造成影响,因此,影响杠杆平衡的是杠杆自身的重力.
读图可知,因为杠杆为均匀材料制成,所以OA<OB,
则,两侧的重力关系为:GOA<GOB,根据杠杆的平衡条件,
GOA·OA<GOB·OB,
所以右侧的力矩大,杠杆会失去平衡,左端上翘,右端下沉.
故选B.
考点梳理
杠杆的动态平衡分析.
要解决此题,需要掌握杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2,若乘积不相等,则杠杆向乘积大的一侧倾斜.因为不能忽略杠杆的重,所以可先计算将铁块浸入水中是否对杠杆的平衡造成影响,计算出铁块放入水中后对杠杆的拉力,F=G-ρgV,然后根据杠杆的平衡条件进行分析.最后再分析杠杆重力对其平衡的影响.
此题考查了杠杆平衡条件的应用,首先要掌握杠杆的平衡条件,此题同时考查了阿基米德原理的应用,知道FgV排,分别计算出两端铁块对杠杆的拉力,从而计算出力和力臂的乘积,从而判断杠杆是否平衡.
动态预测题.
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