如圖甲所示是腳踏式翻蓋垃圾桶的實物圖,翻蓋的原理是由兩個杠桿腳踏桿AO1B、桶蓋DCO2和輕質(zhì)硬桿BC組合而成,如圖乙所示.桶蓋的重力集中作用在桶蓋中心D點,腳踏桿和其它連接桿的質(zhì)量、摩擦不計,腳踏桿AO1=25cm,O1B=20cm,桶蓋和連接桿的尺寸如圖乙所示,桶蓋的質(zhì)量為0.5Kg,人要把桶蓋頂起,腳對踏板A處的壓力至少為多少?
分析:(1)找到杠桿DCO2的支點、動力臂、阻力臂,求出杠桿DCO2的阻力臂和阻力大小,根據(jù)杠桿平衡條件求出動力大小.
(2)對于一根直杠桿來講,杠桿在水平位置平衡,力垂直作用在杠桿上,力臂最長,力最。
找到杠桿AO1B的支點、動力臂、阻力臂,根據(jù)杠桿平衡條件求出A點至少受到多大的壓力.
解答:解:(1)杠桿DCO2的支點是O2,動力臂是O2C、阻力臂O2D,
O2C=5cm,O2D=
1
2
×60cm+5cm=35cm,F(xiàn)D=G=mg=0.5kg×9.8N/kg=4.9N,
根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2得,F(xiàn)C×O2C=FD×O2D,
所以,F(xiàn)C×5cm=4.9N×35cm,
所以,F(xiàn)C=34.3N.
(2)杠桿AO1B在水平位置平衡,在A點施加的力,豎直向下作用在杠桿上,力臂最長,力最小,
杠桿AO1B的支點是O1,動力臂是O1A、阻力臂O1B,
根據(jù)杠桿平衡條件F1l1=F2l2得,F(xiàn)A×O1A=FB×O1B,
物體間力的作用是相互的,所以FB=FC=34.3N.
所以,F(xiàn)A×25cm=34.3N×20cm,
所以,F(xiàn)A=27.44N.
答:人要把桶蓋頂起,腳對踏板A處的壓力至少為27.44N.
點評:本題有兩個杠桿組成,找到兩個杠桿的動力、動力臂、阻力、阻力臂,根據(jù)杠桿平衡條件,求出未知量.
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