题目内容
分析:由题可知,铁棒的重力提供一部分阻力,作用点在铁棒的重心上,阻力臂为L2;铁棒插入物体底部,物体重力的一半提供阻力,阻力臂是L1;力F提供动力,动力臂为L,当力F垂直于杠杆时,动力最小,根据杠杆平衡条件可以求解.
解答:
解:在阻力与阻力臂一定的情况下,由杠杆平衡条件可知:
动力臂越大,动力越小,如图所示,当力F垂直于铁棒时,
力F的力臂是铁棒的长度L,F的力臂最大,力F最小;
铁棒重力的作用点是铁棒的重心,在铁棒的中点处,
即铁棒重力G0的力臂L2=
,物体提供的阻力为
,力臂L1=
;
由杠杆平衡条件可得:
×
+G0×
=F×L;
则F=
+
;
故选C.
动力臂越大,动力越小,如图所示,当力F垂直于铁棒时,
力F的力臂是铁棒的长度L,F的力臂最大,力F最小;
铁棒重力的作用点是铁棒的重心,在铁棒的中点处,
即铁棒重力G0的力臂L2=
| L |
| 2 |
| G |
| 2 |
| a |
| 3 |
由杠杆平衡条件可得:
| G |
| 2 |
| a |
| 3 |
| L |
| 2 |
则F=
| G0 |
| 2 |
| aG |
| 6L |
故选C.
点评:本题是关于杠杆平衡条件的应用,关键点是结合题意:把重物箱撬起一个接近于0°的角度,准确找出阻力臂和动力臂.由于解题时需要用到数学上的知识,属于综合性较强的题目.
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