题目内容
如图所示是古代农村中使用的一种舂米工具,O为固定轴,石块固定在A端,脚踏左端B可以使石块升高至P处,放开脚,石块会落下打击稻谷,若脚用力F,方向始终竖直向下,假如石块升到P处的过程中每时刻都处于平衡状态,则( )
分析:本题主要考查两个知识点:
(1)对力臂概念的理解:力臂是指从支点到力的作用线的距离.
(2)对杠杆平衡条件(F1l1=F2l2)的理解与运用.
(1)对力臂概念的理解:力臂是指从支点到力的作用线的距离.
(2)对杠杆平衡条件(F1l1=F2l2)的理解与运用.
解答:解:由力臂的定义可知,动力臂L1=0Bcosα,阻力臂L2=OAcosβ;
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得:F×0Bcosα=G×OAcosβ;
因为OA、OB的长度不变,cosα=cosβ(α与β为对顶角),石球受到的重力G保持不变,所以动力F的大小保持不变.
又因为动力F大小不变,cosα先变大后变小,所以动力F和它的力臂的乘积先变大后变小.
由上叙述可知选项A、C的说法不正确.
故选BD.
由杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得:F×0Bcosα=G×OAcosβ;
因为OA、OB的长度不变,cosα=cosβ(α与β为对顶角),石球受到的重力G保持不变,所以动力F的大小保持不变.
又因为动力F大小不变,cosα先变大后变小,所以动力F和它的力臂的乘积先变大后变小.
由上叙述可知选项A、C的说法不正确.
故选BD.
点评:解答本题关键是用余弦角和杠杆的长度表示出力臂的大小,然后利用杠杆的平衡条件进行分析.
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