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在2011年春节联欢晚会中,如图弹琴者的小腿被固定于舞台上.这时,我们可将弹琴者的身体看做是一个杠杆,如图.我们将固定架的最下端与腿接触处看作是支点O,固定架上端对演员腿部
题目详情
在2011年春节联欢晚会中,如图弹琴者的小腿被固定于舞台上.这时,我们可将弹琴者的身体看做是一个杠杆,如图.我们将固定架的最下端与腿接触处看作是支点O,固定架上端对演员腿部的拉力为F,演员的重力为G:
(1)当演员的身体逐渐倾斜、与水平面的夹角变小,则演员所受固定架的拉力F将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)演员身高超过170cm,假定他们的小腿长度为40cm,站立时,重心距地面的高度为90cm,演员的质量60kg,则演员在表演时,固定架上端对演员的最大拉力是______N
(3)在图中画出G的力臂.(设置重心位置不变,g取10N/kg)

(1)当演员的身体逐渐倾斜、与水平面的夹角变小,则演员所受固定架的拉力F将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)演员身高超过170cm,假定他们的小腿长度为40cm,站立时,重心距地面的高度为90cm,演员的质量60kg,则演员在表演时,固定架上端对演员的最大拉力是______N
(3)在图中画出G的力臂.(设置重心位置不变,g取10N/kg)

▼优质解答
答案和解析
(1)如图所示,从图中可以看出,GL=FL′,
当身体倾斜时,G、L′不变,L变大,由GL=FL′可得,F变大;
(2)当演员的小腿长度为40cm,站立时,重心距地面的高度为90cm,演员的质量为60kg,则舞者的体重G=mg=60kg×10N/kg=600N,L′=40cm
从图中可以看出,当身体处于水平位置时,拉力最大,即L=90cm-40cm=50cm.
即GL=FL′
600N×50cm=F×40cm
F=750N.
(3)图中G的力臂为从支点O到重力作用线的垂直距离,如图所示.
故答案为:(1)变大; (2)750; (3)如上图.

当身体倾斜时,G、L′不变,L变大,由GL=FL′可得,F变大;
(2)当演员的小腿长度为40cm,站立时,重心距地面的高度为90cm,演员的质量为60kg,则舞者的体重G=mg=60kg×10N/kg=600N,L′=40cm
从图中可以看出,当身体处于水平位置时,拉力最大,即L=90cm-40cm=50cm.
即GL=FL′
600N×50cm=F×40cm
F=750N.
(3)图中G的力臂为从支点O到重力作用线的垂直距离,如图所示.
故答案为:(1)变大; (2)750; (3)如上图.
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