Question

小红在一根木棍的两端各挂有一块铜块和一铝块，在O点支起恰好在水平位置平衡，铜块和铝块同时放入水中，则出现的现象是（ ）

A．仍将平衡
B．铜块将会下沉
C．铝块将沉
D．无法判断

Answer

画出示意图，原来杠杆处于平衡状态，两边的力和力臂的乘积相等，得出ρ铜v1g×OA=ρ铝v2g×OB；
把铜块和铝块的两端同时浸入水中，铜块和铝块受到水的浮力，先得出两边浮力和力臂乘积的关系，再推导此时两边受拉力和力臂的乘积关系，得出向哪端倾斜．
【解析】
如上图，杠杆两端分别挂着不同质量的铜块和铝块，杠杆处于平衡状态，
G1×OA=G2×OB，
∵G=mg=ρvg，
∴ρ铜v1g×OA=ρ铝v2g×OB，--------------①
∵ρ铜＞ρ铝，
∴v1g×OA＜v2g×OB；
把铜块和铝块的两端同时浸入水中，如下图，
A端受力FA=G1-F1=ρ铝v1g-ρ水v1g，
B端受力FB=G2-F2=ρ铜v2g-ρ水v2g，
FA×OA=ρ铜v1g×OA-ρ水v1g×OA，
FB×OB=ρ铝v2g×OB-ρ水v2g×OB，
∵v1g×OA＜v2g×OB，
∴ρ水v1g×OA＜ρ水v2g×OB，-------------------②
由①②得：
ρ铜v1g×OA-ρ水v1g×OA＞ρ铝v2g×OB-ρ水v2g×OB，
即：FA×OA＞FB×OB，
∴铜的一端下降
故选B．