学校组织同学们到村组参加社会实践活动,小强第一次学习挑担子,他做了三次试验,请你根据各小题后的要求作答.
(1)他先在扁担的两端各挂上50N的重物,担子很快就平稳地挑起来.这时他的肩膀应放在扁担的什么位置?
(2)接着,他又在扁担的A端加上50N的重物,如图18所示,但他掌握不好担子的平衡.请你利用杠杆平衡知识,帮助他计算出肩膀应距B端多远,担子才能重新平衡?(扁担质量忽略不计)
(3)然后,小强换用一根与肩膀接触面积约是前根扁担的2/3的窄扁担,平稳地挑起与第二次同重的物体.这时,他明显感觉到肩膀比第二次疼.针对这一现象,请你应用所学知识,通过计算、分析找出原因,并提出一个解决这一问题的办法.
解:
(1)因为F1=F2=50N由F1L1=F2L2得:L1=L2,所以肩头应放在扁担的中点
(2)由题知:F1=100N,F2=50N
根据杠杆平衡条件:F1L1=F2L2得:
100N×OA=50×OB
100N×(1.8m-OB)=50N×OB
OB=1.2m
(3)两次压力相同,而受力面积
根据可知
即肩膀受到的压强是原来的1.5倍,因此明显感到肩膀比第二次疼.
若要减小压强,可以通过减小压力或增大受力面积的方法.
答:
(1)他的肩膀应放在扁担的中点.
(2)肩膀应距B端1.2m远,担子才能重新平衡
(3)压力相同,受力面积减小,压强增大,所以感到疼;
可以采用在肩膀上垫棉布或软布,增大受力面积或减轻两端的物重,减小肩膀所受压力的方法减小压强.
(1)同学的肩膀作支点,扁担为杠杆,两端各挂上50N的重物,根据杠杆平衡条件,动力臂与阻力臂等长.
(2)由F1L1=F2L2求出距B端的距离.
(3)扁担与肩膀的接触面积发生了变化,根据压强的知识,在压力一定的情况下,受力面积减小,压强增大.
点评:解答本题的关键是熟练应用杠杆的平衡条件及固体压强的相关知识,需要认真读题,理解题意.
物理解题技巧分享:刻度尺:水平放置零对齐,刻线紧贴视线垂,特殊方法四小类,积小成多曲线替。