Question

3．如圖所示，大李和小李用一根均勻的長2m的扁擔抬重物，如果物體重400N，如果物體距離小李1.0m，距離大李0.8m．問：
（1）扁擔對于大李而言可以看成一個支點在A（A、O、B）的杠桿，使用扁擔挑東西不能（填“能”或“不能”）省力，扁擔做成“扁”的是為了增大受力面積，減小壓強．
（2）小李，大李各受到多大的壓力？
（3）為了減輕小李的負擔，他可以（寫出一種合理的做法）大李可以把肩膀向前移動或把重物向大李方向移動；
（4）觀察小李和大李受到的壓力與重力有何種關系？小李和大李受到壓力的合力等于物體的重力（請嘗試用力的分析解釋）．

Answer 1

分析 （1）相對其中一個人而言，支點在另一個人的肩膀上；扁擔是一個杠桿，以肩膀為支點，肩膀承擔著兩端施加的力，用扁擔挑東西不省力；
減小壓強的方法：減小壓力或增大受力面積；
（2）根據(jù)杠桿平衡的條件進行分析解答；
（3）木棒可以看做杠桿；由杠桿平衡條件可知，在阻力與阻力臂一定時，動力臂越大，動力越��；選擇杠桿的支點，然后根據(jù)題意，應用杠桿平衡條件分析答題；
（4）根據(jù)壓力產(chǎn)生的原因以及壓力與重力大小的關系進行分析．

解答 解：（1）扁擔對于大李而言可以看成一個支點在小李的肩膀上，即A的杠桿；
根據(jù)杠桿的定義可知，扁擔屬于杠桿，支點是肩膀，肩膀承擔著兩端施加的力，所以用扁擔挑東西不省力；
扁擔做成扁的，是在壓力一定時，通過增大受力面積來減小壓強；
（2）由F₁L₁=F₂L₂得：$\frac{{F}_{1}}{{F}_{2}}$=$\frac{{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{0.8m}{1.0m}$=$\frac{4}{5}$；
故小李受到的壓力：$\frac{4}{9}$×400N≈177.8N，大李受到的壓力：$\frac{5}{9}$×400N≈222.2N；
（3）對小李來說，大李肩膀與扁擔的接觸點是支點，重物的重力是阻力，小李的作用力是動力；
由杠桿平衡條件：動力×動力臂=阻力×阻力臂可知：在阻力一定的情況下，要減小動力（小李的負擔），可以增大動力臂，即增大小李到支點的距離，大李可以把肩膀向前移動；或減小阻力臂，可以把重物向大李方向移動；
（4）小李和大李受到的壓力是由于物體的重力產(chǎn)生的，小李和大李受到壓力的合力等于物體的重力．
故答案為：（1）A；不能；增大受力面積，減小壓強；
（2）小李，大李各受到的壓力分別為177.8N和222.2N；
（3）大李可以把肩膀向前移動或把重物向大李方向移動；
（4）小李和大李受到壓力的合力等于物體的重力．

點評 本題考查了杠桿平衡條件的應用以及杠桿的概念和增大或減小壓強的方法，杠桿是否省力決定于動力臂與阻力臂的關系，動力臂與阻力臂的比值越大，越省力．