题目内容
20．
后端挑着装满道具的“百宝箱”，前端挑着由活动支架与花布组成的“戏台”，江西省非物质文化遗产传承人肖秋林就这样挑着担子四处游走，表演了40多年“一人一台戏”的布袋木偶戏，如图所示，假设“戏台”重100N，装了道具的“百宝箱”重200N，它们的悬挂点A、B之间距离为1.5m，扁担视作重力不计的硬直棒．（1）挑起担子时，“百宝箱”被提高了0.6m，这一过程中，需要克服“百宝箱”重力做多少功？
（2）假设肩膀与扁担的接触点为O，当手不对扁担施加力的作用时，要使扁担在水平位置平衡，前端悬挂点A与点O的距离多大？
（3）当前端的“戏台”卸下后，左手在A点施加力，同样能使扁担在水平位置平衡，若肖师傅在站立时卸下“戏台”，则卸下“戏台”前后：
①扁担对肩膀压力不变（填“变大”、“变小”或“不变”）
②肖师傅对水平地面的压强如何变化？变化多大？（假设肖师傅的每只脚与地面的接触面积为200cm2）
分析 （1）已知“百宝箱”重力和提高的高度，可以得到克服重力做的功；
（2）已知硬直棒的长度、“百宝箱”、“戏台”的重力，根据杠杆平衡条件可以得到前端悬挂点A与点O的距离；
（3）①物体运动状态不变，合力为0；
②在受力面积一定时，压强与压力成正比；已知压力和受力面积，可以得到压强．
解答 解：
（1）克服“百宝箱”重力做的功为W=Gh=200N×0.6m=120J；
（2）设前端悬挂点A与点O的距离为L，则后端点B到O的距离为1.5m-L，
因为F1l1=F2l2，
所以200N×（1.5m-L）=100N×L，
解得L=1m；
（3）①扁担两端都挂着物体时，肩部受到的压力是物体拉力、扁担重力之和；当一端物体放下，但用手压住扁担时，扁担仍然是水平平衡的，说明此时肩部受到的压力没有变化；
②当“戏台”卸下后，肖师傅对地面的压力减小了△F=100N，而受力面积不变，由p=$\frac{F}{S}$知，压强减小；
对地面的压强减小了△p=$\frac{△F}{S}$=$\frac{100N}{2×0.02{m}^{2}}$=2500Pa．
答：
（1）克服“百宝箱”重力做功120J；
（2）前端悬挂点A与点O的距离为1m；
（3）①不变；
②压强减小，减小了2500Pa．
点评 此题是一道创新题，以传承非物质文化遗产项目之一--布袋木偶戏艺人为素材，考查了功、杠杆平衡条件和压强等规律和公式的应用，渗透了德育教育．
练习册系列答案
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