Question

杠杆两端分别挂着不同质量的铝块和铁块，杠杆处于平衡状态．如果把铝块和铁块的两端同时浸入水中，杠杆将哪端下降（ ）
A．铝的一端下降
B．铁的一端下降
C．都有可能
D．仍然平衡

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铝v1g×OA=ρ铁v2g×OB；
把铝块和铁块的两端同时浸入水中，铝块和铁块受到水的浮力，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铝块和铁块，杠杆处于平衡状态，
G1×OA=G2×OB，
∵G=mg=ρvg，
∴ρ铝v1g×OA=ρ铁v2g×OB，--------------①
∵ρ铝＜ρ铁，
∴v1g×OA＞v2g×OB；
把铝块和铁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铁v2g-ρ水v2g，
FA×OA=ρ铝v1g×OA-ρ水v1g×OA，
FB×OB=ρ铁v2g×OB-ρ水v2g×OB，
∵v1g×OA＞v2g×OB，
∴ρ水v1g×OA＞ρ水v2g×OB，-------------------②
由①②得：
ρ铝v1g×OA-ρ水v1g×OA＜ρ铁v2g×OB-ρ水v2g×OB，
即：FA×OA＜FB×OB，
∴铁的一端下降
故选B．