Question

1．小明家有個(gè)木衣架，有一次放學(xué)回家，他把書包掛在衣架A處，衣架倒了下來．小明是個(gè)聰明的孩子，他分析了衣架倒下來的原因后，測量了如下的數(shù)據(jù)：書包質(zhì)量5千克；木衣架質(zhì)量3千克：圓底盤直徑30厘米：其他數(shù)據(jù)如圖．衣架受到重力的作用線經(jīng)過圓底盤的圓心．請(qǐng)你通過計(jì)算，解釋衣架倒下來的原因．

Answer 1

分析 分析木衣架會(huì)倒的原因時(shí)，可以把它看成杠桿；根據(jù)杠桿的平衡條件求得所掛書包的質(zhì)量，分別計(jì)算兩個(gè)力和力臂的乘積，比較大小得出結(jié)論．

解答 解：書包的重力：G₁=m₁g=5kg×10N/kg=50N；木衣架的重力：G₂=m₂g=3kg×10N/kg=30N；
圓盤的半徑為r=$\frac{1}{2}$×30cm=15cm；
把木衣架看成杠桿；由于由圖知，以底盤右側(cè)點(diǎn)為支點(diǎn)，
書包對(duì)衣架力和力臂的乘積為：F₁L₁=G₁×（25cm-15cm）=50N×10cm=500N•cm；
衣架自身重力和力臂的乘積為F₂L₂=G₂×15cm=30N×15cm=450N•cm；
則F₁L₁＞F₂L₂，所以書包掛在衣架A處，衣架倒了下來．
答：由于書包對(duì)衣架力和力臂的乘積為大于衣架自身重力和力臂的乘積，杠桿不能平衡，會(huì)沿著乘積大的力的方向轉(zhuǎn)動(dòng)．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用，不僅能夠利用平衡條件解釋有關(guān)的現(xiàn)象，并且要學(xué)會(huì)應(yīng)用其解決有關(guān)的問題．