在一轻质杠杆的两端分别挂上质量不等的两个铁块M1、M2(M1>M2),调节两物体到支点的距离,使杠杆平衡,则 ...
问题详情:
在一轻质杠杆的两端分别挂上质量不等的两个铁块M1、M2(M1>M2),调节两物体到支点的距离,使杠杆平衡,则 (选填“M1”或“M2”)离支点较远些.然后将物体同时浸没在水中,杠杆 (选填“能”或“不能”)保持平衡.
【回答】
【考点】杠杆的动态平衡分析.
【分析】一个铁块和一个体积较小的铁块挂在杠杆的两端,杠杆处于平衡状态,则F1L1=F2L2,两个铁块同时浸没到水中,杠杆受到的动力和阻力都发生改变,杠杆是否还平衡,取决于F′1L1与F′2L2的乘积,若F′1L1=F′2L2,杠杆平衡;若F′1L1≠F′2L2,杠杆就不平衡,将会向较大的方向转动.
【解答】解:两个铁块的质量不相等,杠杆平衡时,根据杠杆的平衡条件:
M1gL1=M2gL2,
又M1>M2,所以L1<L2,即M2离支点较远些;
M1>M2,密度相同,所以V1>V2,设杠杆处于平衡状态;
则F1=G1=ρ铁V1g,F2=G2=ρ铁V2g,
根据杠杆的平衡条件可得:
F1L1=F2L2,即:ρ铁V1gL1=ρ铁V2gL2;
V1L1=V2L2.
将两个同时浸没到水中,两个铁块受到浮力作用,对杠杆的拉力分别为:
F′1=G1﹣F浮1=ρ铁V1g﹣ρ水V1g=(ρ铁﹣ρ水)V1g;
F′2=G2﹣F浮2=ρ铁V2g﹣ρ水V2g=(ρ铁﹣ρ水)V2g;
F′1L1=(ρ铁﹣ρ水)V1gL1;
F′2L2=(ρ铁﹣ρ水)V2gL2;
又V1L1=V2L2;
所以F′1L1=F′2L2,表明杠杆处于平衡状态.
故*为:M2;能.
知识点:杠杆
题型:填空题
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