用一根长为L、重为G0的均匀铁棒,插入一个边长为a、重为G的正方体物块的底部,在另一端施加一个向上的力,将物块撬起一个很小的角度(如图所示,图中的角度已被放大)。如果铁棒插入物块底部的长度为物块边长的三分之一,则要撬动物块,作用在铁捧最右端的力至少为( )
答案:C
解析:如图所示:
在撬起物块时,物块为以左端点为支点发生转动,所以物块可视为一根杠杆,
由图1可知,动力臂为阻力臂的2倍,由杠杆平衡条件可知,支持力是物重的,即
力的作用是相互的,则物块对铁棒的压力:
则对铁棒来说,物体提供的阻力为;
在阻力与阻力臂一定的情况下,由杠杆平衡条件可知:
动力臂越大,动力越小,如图2所示,当力F垂直于铁棒时,
力F的力臂是铁棒的长度L,F的力臂最大,力F最小;
铁棒重力的作用点是铁棒的重心,在铁棒的中点处,
即铁棒重力G0的力臂
物体提供的阻力为,力臂
由杠杆平衡条件可得:
则
故选:C。
微信扫码关注三人行问答社区 公众号