農忙時節小明幫爺爺挑穀子,初次幹農活的他在左筐中裝了20kg,右筐中裝了25kg,如果扁擔的長度為1.8m,則...
問題詳情:
農忙時節小明幫爺爺挑穀子,初次幹農活的他在左筐中裝了20kg,右筐中裝了25kg,如果扁擔的長度為1.8m,則他在距扁擔左端 m處將穀子挑起來才能使挑擔水平(扁擔和筐的重力均不考慮);為了方便行走,小明將兩筐穀子同時向內移動了0.lm,則需要 筐(選填“左”“或“右”)增加約 kg(保留1位小數)穀子,才能基本保持挑擔水平。
【回答】
1 右 7.1
【分析】(1)知道左、右兩筐中谷子的質量,根據G=mg求出它們的重力,扁擔和筐的重力均不考慮,可設挑擔水平平衡時他在距扁擔左端距離,從而右側部分距扁擔的距離,根據槓桿的平衡條件求出他在距扁擔左端的距離;
(2)根據題意求出小明將兩筐穀子同時向內移動了0.1m時左、右兩筐重力的力臂,分別求出穀物的重力和對應力臂的乘積,據此判斷增加穀物的一側,然後根據槓桿的平衡條件求出增加穀物的質量。
解:
(1)由題意可知,左、右兩筐中谷子的重力分別為:
G左=m左g=20kg×10N/kg=200N,G右=m右g=25kg×10N/kg=250N,
因扁擔和筐的重力均不考慮,可設挑擔水平平衡時,他在距扁擔左端為L,則右側部分距扁擔1.8m﹣L,
由槓桿的平衡條件可得:G右(1.8m﹣L)=G左L,
則L=×1.8m=×1.8m=1m;
(2)小明將兩筐穀子同時向內移動了0.lm時,左、右兩筐重力的力臂分別為:
L左=L﹣△L=1m﹣0.1m=0.9m,L右=1.8m﹣L﹣△L=1.8m﹣1m﹣0.1m=0.7m,
則G右L右=250N×0.7m=175N•m,G左L左=200N×0.9m=180N•m,
由G右L右<G左L左可知,要保持挑擔水平,應向右筐增加穀子,設其質量為m,則其重力為mg,
由槓桿的平衡條件可得:(G右+mg)L右=G左L左,即(250N+m×10N/kg)×0.7m=200N×0.9m,
解得:m≈7.1kg。
故*為:1;右;7.1。
【點評】本題考查了槓桿平衡條件的應用,知道槓桿是否平衡時取決於力和力臂的乘積、且力和力臂的乘積較大的一側下沉。
知識點:槓桿
題型:填空題
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