Question

10．用一根長1.8m的硬棒去撬動(dòng)一塊約2000N的大石頭，估計(jì)人能施出最大的力為石重的$\frac{1}{5}$，那么，作支點(diǎn)的小石頭應(yīng)當(dāng)墊在離石頭多少距離處．

Answer 1

分析 大石頭對硬棒的壓力等于其重力，也就是杠桿受到的阻力，根據(jù)人能施出最大的力與石重的關(guān)系求出動(dòng)力，然后利用杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂求出阻力臂．

解答 解：設(shè)作支點(diǎn)的小石頭應(yīng)當(dāng)墊在離石頭的距離即阻力臂為L₂，則動(dòng)力臂L₁=L-L₂=1.8m-L₂，
人能施出最大的力即動(dòng)力F₁=$\frac{1}{5}$G=$\frac{1}{5}$×2000N=400N，
根據(jù)杠桿的平衡條件F₁L₁=F₂L₂得，
即：400N×（1.8m-L₁）=2000N×L₂，
解得：L₂=0.3m．
答：作支點(diǎn)的小石頭應(yīng)當(dāng)墊在離大石頭0.3m處．

點(diǎn)評 本題考查學(xué)生對杠桿平衡條件的理解和靈活運(yùn)用，對于杠桿平衡問題，一般知道動(dòng)力臂、動(dòng)力、阻力臂、阻力其中的三個(gè)物理量，根據(jù)杠桿平衡條件求出第四個(gè)物理量．