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

简单机械 已结 1 373
赵瑞华
赵瑞华 2021-11-14 15:50

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(  )

image.png

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1条回答
  •  张忠奎
    张忠奎 (最佳回答者)
    2021-11-15 15:43

    答案:C

    解析:如图所示:

    image.png

    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image.png,即

    image.png

    力的作用是相互的,则物块对铁棒的压力:

    image.png

    则对铁棒来说,物体提供的阻力为image.png

    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,

    F的力臂是铁棒的长度LF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

    image.png

    物体提供的阻力为image.png,力臂

    image.png

    由杠杆平衡条件可得:

    image.png

    image.png

    故选:C


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