解题思路:挑担子是杠杆原理在生活中最常见的应用,要想轻松最好的办法是让两边力矩平衡,此时不需要手再施加额外的力矩.则本题可由力矩平衡求出支点位置.
(1)两端重物重力相等,要想平稳的挑起来,应使两边力臂相等,所以他的肩膀应放在扁担的中点位置.
(2)依题意A、B所受的拉力分别为FA=2×50N=100N,FB=50N
设平衡时肩膀离B点距离为L0,则距离A端L-L0
由杠杆平衡条件得:FA(L-L0)=FBL0
∴肩膀离B点距离应为L0=
FAL
(FA+FB)=[100N×1.2m/100N+50N]=0.8m;
(3)要想使力矩平衡,则两力应一个使杠杆顺时针转动,另一力使杠杆逆时针转动,故两个力在支点的两侧时,它们的方向相同,两个力在支点的同一侧时,它们的方向相反.(或两个力作用的方向是杠杆转动的方向相反);
答:肩膀应放在扁担的中点位置;肩膀离B应为0.8m,两个力在支点的两侧时,它们的方向相同,两个力在支点的同一侧时,它们的方向相反.
点评:
本题考点: 杠杆的平衡分析法及其应用.
考点点评: 扁担是杠杆原理最简单但是最实用的一种工具,从中体会一下杠杆原理对我们生产生活的影响.