Question

3．如圖所示，大李和小李用一根均勻的長2m的扁擔(dān)抬重物，如果物體重400N，如果物體距離小李1.0m，距離大李0.8m．問：
（1）扁擔(dān)對(duì)于大李而言可以看成一個(gè)支點(diǎn)在A（A、O、B）的杠桿，使用扁擔(dān)挑東西不能（填“能”或“不能”）省力，扁擔(dān)做成“扁”的是為了增大受力面積，減小壓強(qiáng)．
（2）小李，大李各受到多大的壓力？
（3）為了減輕小李的負(fù)擔(dān)，他可以（寫出一種合理的做法）大李可以把肩膀向前移動(dòng)或把重物向大李方向移動(dòng)；
（4）觀察小李和大李受到的壓力與重力有何種關(guān)系？小李和大李受到壓力的合力等于物體的重力（請(qǐng)嘗試用力的分析解釋）．

Answer 1

分析 （1）相對(duì)其中一個(gè)人而言，支點(diǎn)在另一個(gè)人的肩膀上；扁擔(dān)是一個(gè)杠桿，以肩膀?yàn)橹�點(diǎn)，肩膀承擔(dān)著兩端施加的力，用扁擔(dān)挑東西不省力；
減小壓強(qiáng)的方法：減小壓力或增大受力面積；
（2）根據(jù)杠桿平衡的條件進(jìn)行分析解答；
（3）木棒可以看做杠桿；由杠桿平衡條件可知，在阻力與阻力臂一定時(shí)，動(dòng)力臂越大，動(dòng)力越��；選擇杠桿的支點(diǎn)，然后根據(jù)題意，應(yīng)用杠桿平衡條件分析答題；
（4）根據(jù)壓力產(chǎn)生的原因以及壓力與重力大小的關(guān)系進(jìn)行分析．

解答 解：（1）扁擔(dān)對(duì)于大李而言可以看成一個(gè)支點(diǎn)在小李的肩膀上，即A的杠桿；
根據(jù)杠桿的定義可知，扁擔(dān)屬于杠桿，支點(diǎn)是肩膀，肩膀承擔(dān)著兩端施加的力，所以用扁擔(dān)挑東西不省力；
扁擔(dān)做成扁的，是在壓力一定時(shí)，通過增大受力面積來減小壓強(qiáng)；
（2）由F₁L₁=F₂L₂得：$\frac{{F}_{1}}{{F}_{2}}$=$\frac{{L}_{2}}{{L}_{1}}$=$\frac{0.8m}{1.0m}$=$\frac{4}{5}$；
故小李受到的壓力：$\frac{4}{9}$×400N≈177.8N，大李受到的壓力：$\frac{5}{9}$×400N≈222.2N；
（3）對(duì)小李來說，大李肩膀與扁擔(dān)的接觸點(diǎn)是支點(diǎn)，重物的重力是阻力，小李的作用力是動(dòng)力；
由杠桿平衡條件：動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂可知：在阻力一定的情況下，要減小動(dòng)力（小李的負(fù)擔(dān)），可以增大動(dòng)力臂，即增大小李到支點(diǎn)的距離，大李可以把肩膀向前移動(dòng)；或減小阻力臂，可以把重物向大李方向移動(dòng)；
（4）小李和大李受到的壓力是由于物體的重力產(chǎn)生的，小李和大李受到壓力的合力等于物體的重力．
故答案為：（1）A；不能；增大受力面積，減小壓強(qiáng)；
（2）小李，大李各受到的壓力分別為177.8N和222.2N；
（3）大李可以把肩膀向前移動(dòng)或把重物向大李方向移動(dòng)；
（4）小李和大李受到壓力的合力等于物體的重力．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用以及杠桿的概念和增大或減小壓強(qiáng)的方法，杠桿是否省力決定于動(dòng)力臂與阻力臂的關(guān)系，動(dòng)力臂與阻力臂的比值越大，越省力．