Question

14．如圖所示，在定滑輪兩邊分別掛上實(shí)心的鐵球A、B，并使A球浸沒(méi)在左杯的水中，B球浸沒(méi)在右杯的酒精中（已知水的密度比酒精大），此時(shí)定滑輪恰好保持靜止平衡狀態(tài)．若將水杯、酒精杯同時(shí)撤掉，則定滑輪將（　�。�

• A． 仍保持靜止平衡狀態(tài)
• B． 向逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
• C． 向順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
• D． 無(wú)法判斷

Answer 1

分析 分別對(duì)A和B受力分析，發(fā)現(xiàn)A和B都受三個(gè)力作用：自身重力，繩子拉力，液體浮力．

解答 解：根據(jù)阿基米德定律，設(shè)A和B體積分別為V_A和V_B，則A和B受到的浮力分別是 F_浮A=ρ_水gV_A，F(xiàn)_浮B=ρ_酒精gV_B，
由于A和B都是實(shí)心鐵球，密度相等，所以A和B所受重力分別是 G_A=ρ_鐵gV_A，G_B=ρ_鐵gV_B，
由于A和B用輕繩相連，故A和B受到繩子拉力相等，都設(shè)為T(mén)；
由于系統(tǒng)穩(wěn)定，A和B分別靜止與液體中，根據(jù)牛頓第一定律，他們受力均平衡，有F_浮A+T=G_A，F(xiàn)_浮B+T=G，整理得[ρ_鐵-ρ_水]gV_A=[ρ_鐵-ρ_酒精]gV_B，
水的密度大于酒精，故ρ_鐵-ρ_水＜ρ_鐵-ρ_酒精，所以V_A＞V_B
撤去液體后，兩球除繩子拉力外，僅受重力，而兩球密度相同，故體積大的質(zhì)量大，即A的質(zhì)量大于B的質(zhì)量，故逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)．
故選B．

點(diǎn)評(píng) 本題考查阿基米德原理及定滑輪的工作特點(diǎn)，此題有一定的難度．