問題詳情:
在一輕質槓桿的兩端分別掛上質量不等的兩個鐵塊M1、M2(M1>M2),調節兩物體到支點的距離,使槓桿平衡,則 (選填“M1”或“M2”)離支點較遠些.然後將物體同時浸沒在水中,槓桿 (選填“能”或“不能”)保持平衡.
【回答】
【考點】槓桿的動態平衡分析.
【分析】一個鐵塊和一個體積較小的鐵塊掛在槓桿的兩端,槓桿處於平衡狀態,則F1L1=F2L2,兩個鐵塊同時浸沒到水中,槓桿受到的動力和阻力都發生改變,槓桿是否還平衡,取決於F′1L1與F′2L2的乘積,若F′1L1=F′2L2,槓桿平衡;若F′1L1≠F′2L2,槓桿就不平衡,將會向較大的方向轉動.
【解答】解:兩個鐵塊的質量不相等,槓桿平衡時,根據槓桿的平衡條件:
M1gL1=M2gL2,
又M1>M2,所以L1<L2,即M2離支點較遠些;
M1>M2,密度相同,所以V1>V2,設槓桿處於平衡狀態;
則F1=G1=ρ鐵V1g,F2=G2=ρ鐵V2g,
根據槓桿的平衡條件可得:
F1L1=F2L2,即:ρ鐵V1gL1=ρ鐵V2gL2;
V1L1=V2L2.
將兩個同時浸沒到水中,兩個鐵塊受到浮力作用,對槓桿的拉力分別爲:
F′1=G1﹣F浮1=ρ鐵V1g﹣ρ水V1g=(ρ鐵﹣ρ水)V1g;
F′2=G2﹣F浮2=ρ鐵V2g﹣ρ水V2g=(ρ鐵﹣ρ水)V2g;
F′1L1=(ρ鐵﹣ρ水)V1gL1;
F′2L2=(ρ鐵﹣ρ水)V2gL2;
又V1L1=V2L2;
所以F′1L1=F′2L2,表明槓桿處於平衡狀態.
故*爲:M2;能.
知識點:槓桿
題型:填空題