Question

在杠桿的兩端分別掛著質量和體積都相同的鐵球和鋁球，這時杠桿平衡．將兩球分別浸泡在質量相同，濃度相同的稀硫酸中（如圖），直至兩個燒杯中均沒有氣泡產生為止．兩球的外形變化不大且無孔洞出現．下列推測中正確的是（　　）

A．拿掉燒杯后，要使杠桿仍然平衡，支點應向M移動

B．鐵球一定是空心的

C．拿掉燒杯后，杠桿仍然平衡（金屬球上附著的液體忽略不計，下同）

D．拿掉燒杯后，要使杠桿仍然平衡，支點應向N移動

Answer 1

A、通過化學方程式可算出鐵球和鋁球減少在的質量比．設消耗的鐵和鋁的質量分別為x、y，硫酸的質量為100g，質量分數為a%則：
Fe+H₂SO₄=FeSO₄+H₂↑　　　2Al+3H₂SO₄=Al₂（SO₄）₃+3H₂↑
56　　　98　　　　　　　　　　　　　　　54　　　　294
x　　　100g×a%　　　　　　　　　 　　y　　　　100g×a%
即：

56

x

=

98

100g×a%

　　　　　　　　　　即：

54

y

=

294

100g×a%

解得：x=

56a

98

g　　　　　　　　　　　　　 解得：y=

54a

294

g
故消耗的鐵和鋁的質量之比為：

56a

98

g：

54a

294

g=28：9
由質量比可見，鐵球減少的質量大，所以支點應向N移動，故此項錯誤．
B、鐵球和鋁球的質量和體積都相同，而鐵比鋁的密度大很多，所以鐵球一定是空心的．故正確．
C、因為鐵球減少的質量大，所以拿掉燒杯后杠桿向鋁球傾斜，故此項錯誤．
D、因為反應后鋁球的質量比鐵球大，所以拿掉燒杯后，要使杠桿仍然平衡，支點應向N移動，此項正確．
故選BD