历史故事“曹冲称象”中曹冲运用了等效替代的方法,巧妙地测出了大象的质量。下列选项中运用的物理学原理与“曹冲称象”相似的是:
A.用剪刀裁剪开一张白纸
B.用粉笔擦清除黑板上的粉笔灰
C.用吸尘器吸取地面的尘屑
D.初学者借助游泳圈学习游泳
D【解析】本题考查生活常识。曹冲所用的方法是“等量替换法”,即用许多石头代替大象,在船舷上刻划记号,让大象与石头产生等量的效果,再一次一次称出石头的重量,最终就可以测出大象的质量。这一方法利用了漂浮在水面上的物体的重力等于水对物体的浮力这一物理原理。A项:剪刀运用的是杠杆原理。省力费力取决于支点位置,当动力臂比阻力臂长,剪刀省力却费距离,如老虎钳。如果动力臂短于阻力臂,剪刀费力却省距离,如裁缝的剪刀。A项错误。B项:用粉笔擦清除黑板上的粉笔灰体现了摩擦的原理。粉笔擦的摩擦力是有利摩擦,摩擦力越大越容易擦干净。这就涉及到两方面的情形:越粗糙的粉笔擦,擦的越干净(压力相等时,接触面越粗糙,摩擦力越大;越用力擦的越干净(接触面粗糙程度相同时,压力越大摩擦力越大)。B项错误。C项:吸尘器的工作原理是吸尘器电机高速旋转,从吸入口吸入空气,使尘箱产生一定的真空,灰尘通过地刷、接管、手柄、软管、主吸管进入尘箱中的滤尘袋,灰尘被留在滤尘袋内。C项错误。D项:游泳时借助游泳圈学习游泳,是由于空气的密度远远小于水的密度,游泳圈充气后在水中会产生浮力,当重力小于浮力时就会飘在上面,当重力大于浮力时就会沉下去。由此可知,初学者借助游泳圈学习游泳所运用的物理原理和“曹冲称象”原理相似。D项正确。因此,选择D选项。