Question

18．如图所示，用一个轻质杆AC将一个重力为675N的铅块从地面上匀速的抬起来到图示的位置．已知AB=BC=0.8m，力F的方向始终垂直于AC，轻质杆AC的重及其他阻力均不计．求：（g取10N/kg）
（1）计算当轻质杆AC在水平位置时力F的大小．
（2）计算铝块的体积．（ρ_铝=2.7×10³kg/m³）．
（3）在抬起铝块的过程中如果感觉比较辛苦，请你提出一个能够减小力F的建议．

Answer 1

分析 （1）根据杠杠的平衡条件来计算F的大小；
（2）根据密度公式ρ=$\frac{m}{V}$计算铝块的体积；
（3）根据杠杆的平衡条件，要减小动力，可减小阻力臂、阻力、增大动力臂，根据实际情况分析可得．

解答 解：（1）根据杠杆的平衡条件：
F•AC=G•BC
则F=$\frac{G×BC}{AC}$=$\frac{675N×0.8m}{0.8m×2}$=337.5N；
（2）物体的重力m=$\frac{G}{g}$=$\frac{675N}{10N/kg}$=67.5kg；
由ρ=$\frac{m}{V}$得，V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{67.5kg}{2.7×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=0.025m³；
（3）由题意知，铝块的重力是一定的，动力臂也是达到了最长，根据杠杆的平衡条件，要减小阻力臂，将铝块向C端移动．
答：（1）当轻质杆AC在水平位置时力F的大小为337.5N．
（2）铝块的体积为0.025m³．
（3）要更省力，可将铝块向C端移动．

点评 本题主要考查了杠杆平衡条件及密度公式的应用，利用杠杆平衡条件，需注意力和力臂的对应，该题还涉及到了重力公式的应用．