Question

20．一个窨井盖（正方形）质量为20千克，边长为50厘米，厚度为2厘米，两渗水孔到相邻边的距离都为10厘米，此时检修人员用一铁钩钩住一个渗水孔向上施力，那么掀起该窨井盖所需的力至少为多少牛顿？

Answer 1

分析 由杠杆的平衡条件知：在力和力臂的乘积一定时，若力最小，则力臂最长．

解答 解：根据题意可知，其中一个渗水孔到井盖边缘最远的距离为50cm-10cm=40cm；
由G=mg和FL₁=GL₂可得，掀起该窨井盖所需的最小力：F=$\frac{G{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{20kg×10N/kg×\frac{1}{2}×50cm}{40cm}$=125N．
答：掀起该窨井盖所需的力至少为125N．

点评 本题的解题关键是通过杠杆的平衡条件得出：在阻力跟阻力臂的乘积一定时，动力臂越长，动力越小的结论．