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杠杆平衡与化学的渗透

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例　如图，等臂杠杆AOB两端各挂一体积相同、质量相同的空心铜球和铁球，在水平位置平衡；再将铜球、铁球分别同时浸没在盛有CuSO₄溶液的烧杯中，则发现（球体的体积变化忽略不计）（ ）。

A．杠杆A端下倾

B．杠杆B端下倾

C．杠杆仍在水平位置平衡

D．杠杆先A端下倾，后B端下倾

解析　本题是一道理化综合题，涉及到置换反应，溶液密度的变化、阿基米德原理和杠杆平衡条件等，需仔细分析，综合求解。

铜球与CuS0₄溶液不发生反应，铜球所受的重力不变，浮力也不变，杠杆A端所受拉力因而不变。铁球在溶液中发生置换反应：Fe+CuSO₄=Cu+FeSO₄，反应过程中有红色的铜析出，附着在铁球上，球的重力变大，而FeSO₄溶液的密度显然要小于CuSO₄溶液密度，由阿基米德原理F_液=ρ_液V_排g铁球所受的浮力减小。而由B端所受拉力F_B＝G_铁－F_浮可知，F_B增大，F_B>F_A，杠杆为等臂杠杆，所以杠杆B端向下倾。

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