Question

学校组织同学们到村组参加社会实践活动，小强第一次学习挑担子，他做了三次试验，请你根据各小题后的要求作答．
（1）他先在扁担的两端各挂上50N的重物，担子很快就平稳地挑起来．这时他的肩膀应放在扁担的什么位置？
（2）接着，他又在扁担的A端加上50N的重物，如图18所示，但他掌握不好担子的平衡．请你利用杠杆平衡知识，帮助他计算出肩膀应距B端多远，担子才能重新平衡？（扁担质量忽略不计）
（3）然后，小强换用一根与肩膀接触面积约是前根扁担的2/3的窄扁担，平稳地挑起与第二次同重的物体．这时，他明显感觉到肩膀比第二次疼．针对这一现象，请你应用所学知识，通过计算、分析找出原因，并提出一个解决这一问题的办法．

Answer 1

解：
（1）因为F₁=F₂=50N由F₁L₁=F₂L₂得：L₁=L₂，所以肩头应放在扁担的中点
（2）由题知：F₁=100N，F₂=50N
根据杠杆平衡条件：F₁L₁=F₂L₂得：
100N×OA=50×OB
100N×（1.8m-OB）=50N×OB
OB=1.2m
（3）两次压力相同，而受力面积
根据可知
即肩膀受到的压强是原来的1.5倍，因此明显感到肩膀比第二次疼．
若要减小压强，可以通过减小压力或增大受力面积的方法．
答：
（1）他的肩膀应放在扁担的中点．
（2）肩膀应距B端1.2m远，担子才能重新平衡
（3）压力相同，受力面积减小，压强增大，所以感到疼；
可以采用在肩膀上垫棉布或软布，增大受力面积或减轻两端的物重，减小肩膀所受压力的方法减小压强．
分析：（1）同学的肩膀作支点，扁担为杠杆，两端各挂上50N的重物，根据杠杆平衡条件，动力臂与阻力臂等长．
（2）由F₁L₁=F₂L₂求出距B端的距离．
（3）扁担与肩膀的接触面积发生了变化，根据压强的知识，在压力一定的情况下，受力面积减小，压强增大．
点评：解答本题的关键是熟练应用杠杆的平衡条件及固体压强的相关知识，需要认真读题，理解题意．