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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
题目详情
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( )
A. G0+(
)
B. G0+(
)
C. (
)+(
)
D. (
)+(
)
A. G0+(
aG |
3L |
B. G0+(
aG |
L |
C. (
G0 |
2 |
aG |
6L |
D. (
G0 |
2 |
aG |
12L |
▼优质解答
答案和解析
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L2=
,物体提供的阻力为
,力臂L1=
;
由杠杆平衡条件可得:
×
+G0×
=F×L;
则F=
+
;
故选C.
动力臂越大,动力越小,如图所示,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L2=
L |
2 |
G |
2 |
a |
3 |
由杠杆平衡条件可得:
G |
2 |
a |
3 |
L |
2 |
则F=
G0 |
2 |
aG |
6L |
故选C.
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