问题 选择题

用一根长为L、重为G0的均匀铁棒,插入一个边长为a、重为G的正方体物块的底部,在另一端施加一个向上的力,将物块撬起一个很小的角度(如图所示,图中的角度已被放大).如果铁棒插入物块底部的长度为物块边长的三分之一,则要撬动物块,作用在铁捧最右端的力至少为(  )

A.G0+(

aG
3L

B.G0+(

aG
L

C.(

G0
2
)+(
aG
6L

D.(

G0
2)+(
aG
12L

答案

在阻力与阻力臂一定的情况下,由杠杆平衡条件可知:

动力臂越大,动力越小,如图所示,当力F垂直于铁棒时,

力F的力臂是铁棒的长度L,F的力臂最大,力F最小;

铁棒重力的作用点是铁棒的重心,在铁棒的中点处,

即铁棒重力G0的力臂L2=

L
2
,物体提供的阻力为
G
2
,力臂L1=
a
3

由杠杆平衡条件可得:

G
2
×
a
3
+G0×
L
2
=F×L;

则F=

G0
2
+
aG
6L

故选C.

单项选择题
判断题