如图所示,杠杆两边均挂相同种材料的小球,杠杆处于水平位置平衡,现将A,B同时浸没在水中,此时杠杆是否还能在水平位置平衡,若不平衡,则哪段下沉?
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/19 03:47:57
如图所示,杠杆两边均挂相同种材料的小球,杠杆处于水平位置平衡,现将A,B同时浸没在水中,此时杠杆是否还能在水平位置平衡,若不平衡,则哪段下沉?
如图所示,杠杆两边均挂相同种材料的小球,杠杆处于水平位置平衡,现将A,B同时浸没在水中,此时杠杆是否还能在水平位置平衡,若不平衡,则哪段下沉?
如图所示,杠杆两边均挂相同种材料的小球,杠杆处于水平位置平衡,现将A,B同时浸没在水中,此时杠杆是否还能在水平位置平衡,若不平衡,则哪段下沉?
答案:杠杆仍然平衡.
解析:
同种材料,质量与体积成正比.
没有浸没时:
mAgL1=mBgL2
即:mA:mB=L2:L1
浸没时,左端拉力变为:(mAg-ρ水gVA)
右端拉力变为:(mBg-ρ水gvB)
左端力和力臂乘积:(mAg-ρ水gVA)L1=mAgL1-ρ水gVAL1
同理,右端力和力臂乘积:mBgL2-ρ水gVBL2
而:mAgL1= mBgL2
同种材料质量与体积成正比,所以:mA:mB=L2:L1=VA:VB
所以:ρ水gVAL1:ρ水gVBL2=1:1
即,杠杆仍然平衡,
能平衡,因为最初时,两个小球使得杠杆平衡,这就要求小球的质量成比例,比例具体的大小由杠杆的力臂长度的比例决定。然后,由于小球的材质相同,故其密度相同,这就要求小球的体积要成比例。浸入水中之后,由于浮力与排开的水的体积,即小球体积有关,故小球受到的浮力也是成比例的。就相当于给杠杆两端同时加上了成比例的力,不会破坏原有平衡。
如果有疑问,欢迎追问~...
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能平衡,因为最初时,两个小球使得杠杆平衡,这就要求小球的质量成比例,比例具体的大小由杠杆的力臂长度的比例决定。然后,由于小球的材质相同,故其密度相同,这就要求小球的体积要成比例。浸入水中之后,由于浮力与排开的水的体积,即小球体积有关,故小球受到的浮力也是成比例的。就相当于给杠杆两端同时加上了成比例的力,不会破坏原有平衡。
如果有疑问,欢迎追问~
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原来平衡时,由于A段力臂长,GALA=GBLB,密度相等,则p物gVALA=p物gVBLB,则VALA=VBLB
浸入水中,左端拉力是:GA-p水gVA,右端拉力时GB-p水gVB
本来是GALA=GBLB。现在是GALA-p水gVALA和GBLB-p水gVBLB,二者仍然相等
因此保持平衡