题目内容
我们在学习杠杆原理时,知道阿基米德有一句豪言壮语--“给我一根杠杆和一个支点,我就能撬动地球”(如图所示).小刚同学对此产生了疑惑,他查阅了有关资料,知道地球的质量为6×1024kg,并且假设支点距离地球1m,阿基米德给杠杆的最大压力为600N,求:(1)如果阿基米德想撬动地球,至少需要一根约为多少米的轻质杠杆?(计算时g取10N/kg)
(2)假设他即使以100km/h的速度(相当与小汽车在高速公路上的速度)匀速下压杠杆,要将地球撬起1cm,需要多少年?(1年约为104小时)
(3)小刚据此指出这一豪言壮语是不可能实现的.你对小刚同学的做法有何评价?
【答案】分析:(1)由图可得,杠杆支点左侧地球对杠杆的压力等于地球自身重力,此压力的力臂长1m.然后根据杠杆平衡条件来计算人的动力臂;
(2)人通过的路程的计算则需要依据数学上的相似三角形来求,再利用速度公式求需要的时间;
(3)可以从:勤于思考,善于用事实说话,不畏权威,敢于向权威挑战等方面说明.
解答:解:
(1)∵GL1=FL2,
即:6×1024kg×10N/kg×1m=600N×L,
∴L=1×1023m;
(2)地球移动距离h=1cm=0.01m,
设s为人通过的路程,根据数学上学过的相似三角形,可得:
=
,
即:
=
,
解得:s=1×1021m=1×1018km,
∵v=
,
∴t=
=
=1×1016h≈1×1012年;
(3)小刚不畏权威,敢于向权威挑战.
答:(1)如果阿基米德想撬动地球,至少需要一根约为1×1023m的轻质杠杆;
(2)要将地球撬起1cm,需要1×1012年;
(3)小刚不畏权威,敢于向权威挑战.
点评:本题考查了学生对杠杆平衡条件、重力公式、速度公式的掌握和运用,数据大、涉及到相似三角形的性质,有难度!
(2)人通过的路程的计算则需要依据数学上的相似三角形来求,再利用速度公式求需要的时间;
(3)可以从:勤于思考,善于用事实说话,不畏权威,敢于向权威挑战等方面说明.
解答:解:
(1)∵GL1=FL2,
即:6×1024kg×10N/kg×1m=600N×L,
∴L=1×1023m;
(2)地球移动距离h=1cm=0.01m,
设s为人通过的路程,根据数学上学过的相似三角形,可得:
即:
解得:s=1×1021m=1×1018km,
∵v=
∴t=
(3)小刚不畏权威,敢于向权威挑战.
答:(1)如果阿基米德想撬动地球,至少需要一根约为1×1023m的轻质杠杆;
(2)要将地球撬起1cm,需要1×1012年;
(3)小刚不畏权威,敢于向权威挑战.
点评:本题考查了学生对杠杆平衡条件、重力公式、速度公式的掌握和运用,数据大、涉及到相似三角形的性质,有难度!
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