Question

一铝球挂在匀均细杆支点O的左侧，细杆质量不计，小球浸没在水中，在细杆的右端挂上适量的砝码，杠杆恰好平衡，如图所示．若再往水中倒入酒精，杠杆就失去平衡．为了使杠杆恢复平衡，可采用的办法是

1. A.
   砝码左移
2. B.
   挂铝球的位置向左移
3. C.
   减少砝码
4. D.
   支点O左移

Answer 1

D
分析：杠杆左端的力是球对杠杆的拉力，而拉力又等于球的重力减去浮力．倒入酒精后，球受的浮力改变，对杠杆的拉力也改变，从而使杠杆失去平衡．这时，只要判断出杠杆向哪一端倾斜，就可以根据杠杆的平衡条件，调整相应的力或力臂来使杠杆重新平衡．
解答：分析图中的装置可知，球对杠杆的拉力F_拉=G_球-F_浮，倒入酒精后，液体密度减小，浮力减小，因此F_拉增大，杠杆的左侧下沉．要想使杠杆平衡，可采用减小左侧力臂、增大右侧力臂、增大右侧的力等方法．各选项中只有当支点O向左移动时，符合左侧力臂减小、右侧力臂增大，因此是正确的做法．
故选D．
点评：解决此题首先明确倒入酒精后对浮力的影响，因为液体密度减小，排开相同的液体受的浮力会减小．其次要搞清浮力减小后，拉力会相应增大，由此判断杠杆的平衡情况．再根据杠杆的平衡条件确定力与力臂的调整情况．