Question

15．后端挑着装满道具的宝箱”，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l.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D，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D的距离多大？

Answer 1

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D的距离．

解答 解：
（1）“百宝箱”被提高0.6m的过程中，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D的距离为L，则后端点B到D的距离为1.5m-L，
由杠杆平衡条件可得G_百宝箱L₁=G_戏台L₂，
即：200N×（1.5m-L）=100N×L，
解得L=1m．
答：（1）克服“百宝箱”重力做功120J；
（2）前端悬挂点A与点D的距离为1m．

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．