Question

15．后端挑著裝滿道具的寶箱”，前端挑著由活動(dòng)支架與花布組成的“戲臺(tái)”，江西省非物質(zhì)文化遺產(chǎn)傳承人肖秋林就這樣挑著擔(dān)子四處游走，表演了40多年“一人一臺(tái)戲”的布袋木偶戲．如圖所示，假設(shè)“戲臺(tái)”重100N，裝了道具的“百寶箱”重200N，它們的懸掛點(diǎn)A、B之間距離為l.5m，扁擔(dān)視作重力不計(jì)的硬直棒．
（1）挑起擔(dān)子時(shí)，“百寶箱”被提高了0.6m，這一過(guò)程中，需要克服“百寶箱”重力做多少功？
（2）假設(shè)肩膀與扁擔(dān)的接觸點(diǎn)為D，當(dāng)手不對(duì)扁擔(dān)施加力的作用時(shí)，要使扁擔(dān)在水平位置平衡，前端懸掛點(diǎn)A與點(diǎn)D的距離多大？

Answer 1

分析 （1）已知“百寶箱”重力和提高的高度，可以得到克服重力做的功；
（2）已知硬直棒的長(zhǎng)度、“百寶箱”、“戲臺(tái)”的重力，根據(jù)杠桿平衡條件可以得到前端懸掛點(diǎn)A與點(diǎn)D的距離．

解答 解：
（1）“百寶箱”被提高0.6m的過(guò)程中，克服“百寶箱”重力做的功為：
W=Gh=200N×0.6m=120J；
（2）設(shè)前端懸掛點(diǎn)A與點(diǎn)D的距離為L(zhǎng)，則后端點(diǎn)B到D的距離為1.5m-L，
由杠桿平衡條件可得G_百寶箱L₁=G_戲臺(tái)L₂，
即：200N×（1.5m-L）=100N×L，
解得L=1m．
答：（1）克服“百寶箱”重力做功120J；
（2）前端懸掛點(diǎn)A與點(diǎn)D的距離為1m．

點(diǎn)評(píng) 此題是一道創(chuàng)新題，以傳承非物質(zhì)文化遺產(chǎn)項(xiàng)目之一--布袋木偶戲藝人為素材，考查了功、杠桿平衡條件和壓強(qiáng)等規(guī)律和公式的應(yīng)用，滲透了德育教育．