Question

將兩個體積相等的實心銅球和鋁球掛于杠桿的兩端后，杠桿能在水平位置平衡，如果把兩球同時浸沒在水中，（球都不接觸容器底和壁）．則此時杠桿（ ）
A．任然平衡
B．一定不平衡
C．可能平衡
D．條件不足，無法確定

Answer 1

【答案】分析：原來杠桿處于平衡狀態(tài)，兩端的力和力臂的乘積相等，比較出兩個體積相等的實心銅球和鋁球的重力關(guān)系，根據(jù)杠桿的平衡條件得出兩側(cè)力臂的關(guān)系；把兩端的鋁球和銅球同時浸沒水中，由F_浮=ρ_水gV_排得出二者受到水的浮力關(guān)系，進(jìn)而根據(jù)杠桿平衡條件，判斷杠桿是否平衡．
解答：解：根據(jù)公式ρ=變形的m=ρV，兩球的體積相同，銅的密度大于鋁的密度，所以銅球的質(zhì)量大于鋁球的質(zhì)量，銅球的重力大于鋁球的重力，原來杠桿處于平衡狀態(tài)，兩端的力和力臂的乘積相等，即G_銅L_銅=G_鋁L_鋁，所以L_銅＜L_鋁；
將兩球同時浸沒在水中，因為兩球的體積相等，根據(jù)阿基米德原理可知在水中兩球受浮力相等，則銅球一側(cè)的力和力臂的乘積為：（G_銅-F_浮）L_銅=G_銅L_銅-F_浮L_銅；鋁球一側(cè)的力和力臂的乘積為：（G_鋁-F_浮）L_鋁=G_鋁L_鋁-F_浮L_鋁；又因為G_銅L_銅=G_鋁L_鋁，F(xiàn)_浮L_銅＜F_浮L_鋁，所以：（G_銅-F_浮）L_銅＞（G_鋁-F_浮）L_鋁．即杠桿一定不平衡．
故選B．
點評：本題考查了學(xué)生對重力公式、密度公式、阿基米德原理、杠桿平衡條件的掌握和運用，能從二者的體積關(guān)系找出質(zhì)量、重力、浮力、力臂的大小關(guān)系，得出杠桿是否平衡是本題的關(guān)鍵．