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...
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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( )
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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