Question

一鋁球掛在勻均細桿支點O的左側，細桿質量不計，小球浸沒在水中，在細桿的右端掛上適量的砝碼，杠桿恰好平衡，如圖所示．若再往水中倒入酒精，杠桿就失去平衡．為了使杠桿恢復平衡，可采用的辦法是

1. A.
   砝碼左移
2. B.
   掛鋁球的位置向左移
3. C.
   減少砝碼
4. D.
   支點O左移

Answer 1

D
分析：杠桿左端的力是球對杠桿的拉力，而拉力又等于球的重力減去浮力．倒入酒精后，球受的浮力改變，對杠桿的拉力也改變，從而使杠桿失去平衡．這時，只要判斷出杠桿向哪一端傾斜，就可以根據杠桿的平衡條件，調整相應的力或力臂來使杠桿重新平衡．
解答：分析圖中的裝置可知，球對杠桿的拉力F_拉=G_球-F_浮，倒入酒精后，液體密度減小，浮力減小，因此F_拉增大，杠桿的左側下沉．要想使杠桿平衡，可采用減小左側力臂、增大右側力臂、增大右側的力等方法．各選項中只有當支點O向左移動時，符合左側力臂減小、右側力臂增大，因此是正確的做法．
故選D．
點評：解決此題首先明確倒入酒精后對浮力的影響，因為液體密度減小，排開相同的液體受的浮力會減小．其次要搞清浮力減小后，拉力會相應增大，由此判斷杠桿的平衡情況．再根據杠桿的平衡條件確定力與力臂的調整情況．