Question

如圖，一塊厚度、密度均勻的長(zhǎng)方形水泥板放在水平地面上，用一豎直向上的力，欲使其一端抬離地面．則（ ）

A．F_甲＞F_乙，因?yàn)榧追椒ǖ膭?dòng)力臂長(zhǎng)
B．F_甲＜F_乙，因?yàn)橐曳椒ǖ淖枇Ρ坶L(zhǎng)
C．F_甲＞F_乙，因?yàn)橐曳椒〞r(shí)阻力臂短
D．F_甲=F_乙，因?yàn)閯?dòng)力臂都是阻力臂的2倍

Answer 1

【答案】分析：把水泥板看做一個(gè)杠桿，抬起一端，則另一端為支點(diǎn)．由于水泥板是一個(gè)厚度、密度都均勻的物體，所以，其重力的作用點(diǎn)在其中心上，此時(shí)動(dòng)力F克服的是水泥板的重力，即此時(shí)的阻力臂等于動(dòng)力臂的一半．在此基礎(chǔ)上，利用杠桿的平衡條件，即可確定F_甲與F_乙的大小關(guān)系．
解答：解：兩次抬起水泥板時(shí)的情況如圖所示：

在上述兩種情況下，動(dòng)力克服的都是水泥板的重力，對(duì)于形狀規(guī)則質(zhì)地均勻的物體，其重心都在其幾何中心上，所以阻力臂都等于動(dòng)力臂的二分之一．根據(jù)杠桿的平衡條件F==G．所以前后兩次所用的力相同．
綜上分析，故選D．
點(diǎn)評(píng)：通過(guò)杠桿的平衡條件，將抬起物體所用的力與物體的重力兩者聯(lián)系在一起．對(duì)于均勻的物體，抬起一端所用的力等于其重力的一半．對(duì)于一端粗一端細(xì)的物體，由于其重心不在其中點(diǎn)上，所以，所用的力不等于重力的一半：抬起粗端所用的力大于重力的一半；抬起細(xì)端所用的力小于重力的一半，但兩者之和仍等于物體的重力．