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一根长为2米的扁担AB,A端挂300牛重物,B端挂200牛的重物.扁担质量不计.求:①父亲挑起时,要使扁担在水平位置平衡,肩膀应距A端多远;②如果儿子挑起时,A、B两端同时减去了相等的
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一根长为2米的扁担AB,A端挂300牛重物,B端挂200牛的重物.扁担质量不计.
求:①父亲挑起时,要使扁担在水平位置平衡,肩膀应距A端多远;
②如果儿子挑起时,A、B两端同时减去了相等的物重,肩膀在距A端0.75米处扁担恰好平衡,此时肩膀受到扁担的压力为多少牛?
求:①父亲挑起时,要使扁担在水平位置平衡,肩膀应距A端多远;
②如果儿子挑起时,A、B两端同时减去了相等的物重,肩膀在距A端0.75米处扁担恰好平衡,此时肩膀受到扁担的压力为多少牛?
▼优质解答
答案和解析
①父亲挑起两重物时,扁担处于静止,所受合力为零;
∴父亲的肩膀必须施加竖直向上的力F=GA+GB=300N+200N=500N;
设A点为扁担的支点,肩膀距A端的距离为L1,B点重物的力臂为扁担的全长2m;
杠杆平衡的条件FL1=GBL2可得:
L1=
=
=0.8m.
答:父亲挑起时,肩膀应距A端0.8m.
②儿子挑起两个减轻的重物时,设重物减去了相等的物重△G,扁担处于静止,所受合力为零;
∴儿子的肩膀施加的力F′=GA+GB-2△G,=300N+200N-2△G=500N-2△G;
设A点为扁担的支点,儿子肩膀距A端的距离为L1′=0.75m,B点重物GB′的力臂仍为扁担的全长2m;
杠杆平衡的条件F′L1′=GB′L2可得:
(500N-2△G)×0.75m=(200N-△G)×2m;
解得:△G=50N.
∴此时儿子的肩膀受到扁担的压力F′=500N-2△G=500N-2×50N=400N.
答:儿子挑起时,肩膀受到扁担的压力为400N.
∴父亲的肩膀必须施加竖直向上的力F=GA+GB=300N+200N=500N;
设A点为扁担的支点,肩膀距A端的距离为L1,B点重物的力臂为扁担的全长2m;
杠杆平衡的条件FL1=GBL2可得:
L1=
GBL2 |
F |
200N×2m |
500N |
答:父亲挑起时,肩膀应距A端0.8m.
②儿子挑起两个减轻的重物时,设重物减去了相等的物重△G,扁担处于静止,所受合力为零;
∴儿子的肩膀施加的力F′=GA+GB-2△G,=300N+200N-2△G=500N-2△G;
设A点为扁担的支点,儿子肩膀距A端的距离为L1′=0.75m,B点重物GB′的力臂仍为扁担的全长2m;
杠杆平衡的条件F′L1′=GB′L2可得:
(500N-2△G)×0.75m=(200N-△G)×2m;
解得:△G=50N.
∴此时儿子的肩膀受到扁担的压力F′=500N-2△G=500N-2×50N=400N.
答:儿子挑起时,肩膀受到扁担的压力为400N.
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