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一个铁块和一个体积较小的铁块挂在杠杆的两端,杠杆处于平衡状态,现将两个同时浸没到水中,情况会如何?

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解决时间 2021-03-24 12:59
一个铁块和一个体积较小的铁块挂在杠杆的两端,杠杆处于平衡状态,现将两个同时浸没到水中,情况会如何?
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解:设一个铁块体积为V1和一个较小的铁块体积为V2的挂在杠杆的两端,杠杆处于平衡状态;
则F1=G1=ρ铁V1g,F2=G2=ρ铁V2g,
根据杠杆的平衡条件可得:
F1L1=F2L2,即:ρ铁V1gL1=ρ铁V2gL2;
∴V1L1=V2L2.
将两个同时浸没到水中,两个铁块受到浮力作用,对杠杆的拉力分别为:
F′1=G1-F浮1=ρ铁V1g-ρ水V1g=(ρ铁-ρ水)V1g;
F′2=G2-F浮2=ρ铁V2g-ρ水V2g=(ρ铁-ρ水)V2g;
∴F′1L1=(ρ铁-ρ水)V1gL1;
? F′2L2=(ρ铁-ρ水)V2gL2;
又∵V1L1=V2L2;
∴F′1L1=F′2L2,表明杠杆处于平衡状态.
答:将两个铁块同时浸没到水中,杠杆仍处于平衡状态…解析分析:一个铁块和一个体积较小的铁块挂在杠杆的两端,杠杆处于平衡状态,则F1L1=F2L2,两个铁块同时浸没到水中,杠杆受到的动力和阻力都发生改变,杠杆是否还平衡,取决于F′1L1与F′2L2的乘积,若F′1L1=F′2L2,杠杆平衡;若F′1L1≠F′2L2,杠杆就不平衡,会沿F′L的值大的F′的方向转动.点评:本题考查判断杠杆是否平衡,就是比较F1L1与F2L2的值的大小,若F1L1=F2L2,杠杆平衡;若F1L1≠F2L2,杠杆就不平衡.
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