Question

圖甲所示是腳踏式翻蓋垃圾桶的實(shí)物圖，翻蓋的原理是由兩個(gè)杠桿組合而成，圖乙所示是兩個(gè)杠桿組合的示意圖．桶蓋的質(zhì)量為500g，腳踏桿和其它連接桿的質(zhì)量不計(jì)，腳踏桿AO₁=24cm，O₁B=18cm，桶蓋和連接桿的尺寸如圖乙所示．把桶蓋頂起，腳對踏板A處的壓力至少為多大？（g=10N/kg）

Answer 1

分析：分析圖乙，有兩個(gè)杠桿AO₁B和O₂CD，O₁和O₂分別為支點(diǎn)，知道各力臂大小，知道桶蓋的質(zhì)量，利用重力公式求桶蓋的重，分別利用杠桿平衡條件列出方程求出腳對踏板A處的壓力．

解答：解：
設(shè)腳對A點(diǎn)的作用力為F，頂桿對B點(diǎn)的作用力為F₁，頂桿對桶蓋上C點(diǎn)的作用力為F₂，根據(jù)杠桿平衡條件有：
F×AO₁=F₁×O₁B…①
G×DO₂=F₂×CO₂…②
F₁=F₂，
桶蓋的重：
G=mg=0.5kg×10N/kg=5N，

①

②

得：

F×AO1

G×DO2

=

O1B

CO2

，
∴F=

O1B×DO2

CO2×AO1

=

18cm×35cm

5cm×24cm

×5N=26.25N．
答：腳對踏板A處的壓力至少為26.25N．

點(diǎn)評：該題考查了學(xué)生對物理模型的抽象、分析能力，確定兩杠桿的力和力臂的大小是本題的關(guān)鍵．