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已知ρ铁=7.9×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3,如图所示,A端挂的实心铁块,B端挂的实心铝...

问题详情:

已知ρ铁=7.9×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3,如图所示,A端挂的实心铁块,B端挂的实心铝块,两金属块均浸没在水中,等臂杠杆平衡,若将两个盛水杯撤去,则(  )

已知ρ铁=7.9×103kg/m3,ρ铝=2.7×103kg/m3,如图所示,A端挂的实心铁块,B端挂的实心铝...

A.A端向下,B端向上   B.A端向上,B端向下

C. A端向下,B端向下   D. A端向上,B端向上

【回答】

B

【解析】两个盛水杯不撤去,等臂杠杆平衡。

设A端受到向下的拉力为FA、B端受到向下的拉力为FB

根据杠杆平衡条件有FA OA=FB OB

由于OA=OB,所以FA =FB

根据浮力公式得到

FA =G铁-ρ水gV铁=ρ铁gV铁-ρ水gV铁=(ρ铁-ρ水)gV铁

FB = G铝-ρ水gV铝=G铝-ρ水gV铝=(ρ铝-ρ水)gV铝

V铁/V铝=(ρ铝-ρ水)/(ρ铁-ρ水)=(2.7×103-ρ水)/(7.9×103-ρ水)

所以V铁<V铝

若将两个盛水杯撤去,

设A端受到向下的拉力为FAA、B端受到向下的拉力为FBB

FAA=ρ铁V铁g=7.9×103V铁g

FBB=ρ铝V铝g=2.7×103V铝g

FAA/ FBB=7.9×103V铁g/2.7×103V铝g

=(7.9×103/2.7×103) ×[(2.7×103-ρ水)/(7.9×103-ρ水)]

=(7.9/2.7) ×(1.7/6.9)

=1343/1863<1

所以FAA<FBB

所以A端向上,B端向下。

知识点:杠杆

题型:选择题

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