如图所示,AB为一轻质杠杆,O为支点,BO=2AO,AB两端分别悬挂实心铜球和实心铁球,杠杆在水平位置平衡,若将两球同时浸没在某液体中,液体的密度小于铜和铁的密

如图所示,AB为一轻质杠杆,O为支点,BO=2AO,AB两端分别悬挂实心铜球和实心铁球,杠杆在水平位置平衡,若将两球同时浸没在某液体中,液体的密度小于铜和铁的密

题型:不详难度:来源:
如图所示,AB为一轻质杠杆,O为支点,BO=2AO,AB两端分别悬挂实心铜球和实心铁球,杠杆在水平位置平衡,若将两球同时浸没在某液体中,液体的密度小于铜和铁的密度,则
A.杠杆仍能保持平衡B.铜球一端下降
C.铁球一端下降D.液体密度未知,故无法判断哪端下降

答案
B
解析
分析:AB两端分别悬挂实心铜球和实心铁球,杠杆在水平位置平衡,根据杠杆平衡条件求出铜块和铁块的体积关系.
当两球同时浸没在某液体中,两球受到液体的浮力作用,判断现在杠杆是否平衡.
解答:解:如图,杠杆处于平衡状态,根据杠杆平衡条件得,
OA×G=OB×G,OA×ρgV=OB×ρgV
所以,,所以,V
当两球同时浸没在某液体中,杠杆左端:
OA×(G-F浮铜)=OA×G-OA×F浮铜=OA×G-OA×ρgV=OA×G-OA×ρg=OA×G-OB×ρg--①
杠杆右端:OB×(G-F浮铁)=OB×G-OB×F浮铁=OB×G-OB×ρgV--②
比较①和②式,
因为OA×G=OB×G,ρ<ρ,所以①>②,所以杠杆的左端下沉.
故选B.
点评:判断杠杆是否平衡,杠杆平衡条件是本题的关键,首先由杠杆平衡条件推知铜块和铁块的体积关系,然后根据铜块和铁块的体积关系、密度关系,判断是否符合杠杆平衡条件.力和力臂的乘积大的一端是下沉的.
举一反三
如图所示,重为G的均匀棒,可绕上端O在竖直平面内转动。今在棒的下端用水平力F拉,使棒缓慢转动,直至转到水平方向为止,则拉力F和它的力矩M的变化情况:
 
A.都增大B.都减小
C.F增大,M减小D.F减小,M增大

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如图所示,一块均匀木板AB,长为12m,重为200N,距A端3m处有一固定转动轴O,另一端B以绳悬住,使板呈水平状态,绳与木板的夹角为30°。如果绳能承受的最大拉力为200N,现使一个重600N的人在板上行走,则此人在距A端__________m至__________m的范围内是安全的。
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如图所示,重为G的圆盘与一轻杆相连,杆与圆盘恰相切,支点为O。现用始终竖直向下的力F拉杆的另一端,使该端缓慢向下转动,则杆转到竖直之前,拉力F及其力矩M的变化情况是(     )
A.M变小,F不变.B.M、F均变小.
C.M先变大再变小,F始终变大.D.M、F均先变大再变小

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如图所示,abc为质量均匀的直角等边曲杆,曲杆可绕c端的光滑铰链,在竖直平面内转动。若施加在a端的力F始终竖直向上,在曲杆顺时针缓慢转动900(从实线转到虚线)的过程中,力F的力矩M大小的变化情况是 
A.一直M减小B.M一直增大
C.M先减小后增大D.M先增大后减小

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如图所示,一根质量均匀、长度为1m的直杆OA可绕过O点且垂直于纸面的轴转动,为了测量杆的质量。现用一个F=12N的水平力在A端将它拉到与竖直方向成370角的位置并处于静止状态,则F力产生的力臂为__________m,杆的质量为__________kg。

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