Question

小華用一根長(zhǎng)6米、半徑7.5厘米的均勻粗木棒為爸爸設(shè)計(jì)了一架能搬運(yùn)柴草的簡(jiǎn)易起重機(jī)（如圖所示）．他把支架安在木棒的長(zhǎng)處，每捆柴草重1000牛，為了使木棒平衡以達(dá)到省力的目的，他又在另一端吊一塊配重的石頭，請(qǐng)你算出這塊配重的石頭應(yīng)有多重？（木棒密度0.8×10³千克/米³，g取10牛頓/千克．）

Answer 1

解：受力分析如圖所示，杠桿的左端受到兩個(gè)力：柴草的重力G_柴，力臂為L，木棒的重力G_木，力臂為L；
木棒的右端受到石頭的重力G_石，力臂為L．
木棒重G_木=m_木g=p_木V_木g=p_木πrr_木²l_木g，
代入數(shù)值，得：G_木=847.8N．
根據(jù)杠桿平衡條件，得：G_柴L+G_木L=G_石L．
代入數(shù)值，得：G_石=3848N．
答：配重的石頭應(yīng)3848N．
分析：首先要對(duì)杠桿進(jìn)行一下受力分析．杠桿的左端受到兩個(gè)力的作用，一是柴草的重力，二是木棒的重力；杠桿的右端受到石頭的重力的作用．再分析出它們的力臂關(guān)系，就可以根據(jù)杠桿的平衡條件列出關(guān)系式進(jìn)行求解了．
點(diǎn)評(píng)：在杠桿兩側(cè)受力情況超過兩個(gè)力時(shí)，分析出每一個(gè)力的大小及力臂，找出杠桿的平衡條件，才能通過計(jì)算得到所求力的大小．因此，要想解決此題，學(xué)會(huì)受力分析，并熟練運(yùn)用杠桿平衡條件是關(guān)鍵．