答案:本題可先根據(jù)定滑輪的特點(diǎn)得出鐵塊和銅塊的重力關(guān)系,再分析它們浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力大小關(guān)系,最后比較兩邊力與力臂的乘積,從而判斷定滑輪的轉(zhuǎn)動(dòng)情況。
步驟一:分析定滑輪靜止時(shí)鐵塊和銅塊的重力關(guān)系
定滑輪不省力,定滑輪兩側(cè)繩端分別掛有實(shí)心鐵塊和銅塊,并且保持靜止不動(dòng),根據(jù)定滑輪的特點(diǎn)可知,此時(shí)$G_{鐵}L = G_{銅}L$($L$為定滑輪的半徑,即力臂),所以$G_{鐵}= G_{銅}$。
根據(jù)$G = mg=\rho Vg$($\rho$為物質(zhì)密度,$V$為物體體積,$g$為重力加速度),因?yàn)?\rho_{鐵}<\rho_{銅}$,$G_{鐵}= G_{銅}$,$g$為定值,所以由$V=\frac{G}{\rho g}$可知$V_{鐵}>V_{銅}$。
步驟二:分析鐵塊和銅塊浸沒(méi)在水中時(shí)受到的浮力大小關(guān)系
根據(jù)阿基米德原理$F_{浮}=\rho_{液}gV_{排}$($\rho_{液}$為液體密度,$V_{排}$為排開(kāi)液體的體積),當(dāng)它們同時(shí)浸沒(méi)在水中時(shí),$\rho_{液}$(水的密度)和$g$相同,因?yàn)?V_{鐵}>V_{銅}$,所以$F_{浮鐵}>F_{浮銅}$。
步驟三:比較兩邊力與力臂的乘積
左邊:$(G_{銅}-F_{浮銅})L$;右邊:$(G_{鐵}-F_{浮鐵})L$。
因?yàn)?G_{鐵}= G_{銅}$,$F_{浮鐵}>F_{浮銅}$,所以$(G_{銅}-F_{浮銅})L>(G_{鐵}-F_{浮鐵})L$,即銅塊一側(cè)力與力臂的乘積大于鐵塊一側(cè)力與力臂的乘積。
因此,銅塊下降,鐵塊上升,答案選$\boldsymbol{B}$。