Question

如图所示，将体积相同的物体G₁、G₂分别挂在轻质杠杆的两端，杠杆处于平衡状态．若将这两个物体G₁、G₂同时浸没在水中，则（　　）

A．杠杆仍能保持平衡

B．杠杆不能平衡，A端下沉

C．杠杆不能平衡，B端下沉

D．无法确定杠杆的状态

Answer 1

分析：（1）根据杠杆的平衡条件，动力×动力臂=阻力×阻力臂，即G₁×L₁=G₂×L₂列出动力与动力臂的乘积，
得出G₁、G₂的关系；
（2）将两个物体G₁、G₂同时浸没在水中后，两个物体体积相等，它们完全浸没在水中排开水的体积相等，受到的浮力相等，物体对杠杆的拉力F等于重力G和浮力F_浮的差，然后根据F₁×L₁与F₂×L₂的大小关系判断杠杆是否平衡．

解答：解：（1）物体没有浸入水中时，根据杠杆平衡条件有G₁×L₁=G₂×L₂，由图可见L₁＜L₂，∴G₁＞G₂．
（2）物体浸入水中时，对杠杆的拉力F=G-F_浮，因为两个物体的体积相等，都同时浸没在水中，所以它们受到的浮力相等，即F_浮1=F_浮2；
杠杆A端：（G₁-F_浮1）×L₁=G₁×L₁-F_浮1×L₁，
杠杆B端：（G₂-F_浮2）×L₂=G₂×L₂-F_浮2×L₂，
∵L₁＜L₂，
∴F_浮1×L₁＜F_浮2×L₂．
∵G₁×L₁=G₂×L₂，F_浮1×L₁＜F_浮2×L₂，
∴（G₁×L₁-F_浮1×L₁）＞（G₂×L₂-F_浮2×L₂），
因此杠杆的左（A）端下降．
故选B．

点评：本题虽为选择题，但涉及杠杆的平衡、浮力的判断，考查了学生综合分析处理物理问题的能力．