Question

學校組織同學們到村組參加社會實踐活動，小強第一次學習挑擔子，他做了三次試驗，請你根據(jù)各小題后的要求作答．
（1）他先在扁擔的兩端各掛上50N的重物，擔子很快就平穩(wěn)地挑起來．這時他的肩膀應放在扁擔的什么位置？
（2）接著，他又在扁擔的A端加上50N的重物，如圖18所示，但他掌握不好擔子的平衡．請你利用杠桿平衡知識，幫助他計算出肩膀應距B端多遠，擔子才能重新平衡？（扁擔質(zhì)量忽略不計）
（3）然后，小強換用一根與肩膀接觸面積約是前根扁擔的2/3的窄扁擔，平穩(wěn)地挑起與第二次同重的物體．這時，他明顯感覺到肩膀比第二次疼．針對這一現(xiàn)象，請你應用所學知識，通過計算、分析找出原因，并提出一個解決這一問題的辦法．

Answer 1

【答案】分析：（1）同學的肩膀作支點，扁擔為杠桿，兩端各掛上50N的重物，根據(jù)杠桿平衡條件，動力臂與阻力臂等長．
（2）由F₁L₁=F₂L₂求出距B端的距離．
（3）扁擔與肩膀的接觸面積發(fā)生了變化，根據(jù)壓強的知識，在壓力一定的情況下，受力面積減小，壓強增大．
解答：解：
（1）因為F₁=F₂=50N由F₁L₁=F₂L₂得：L₁=L₂，所以肩頭應放在扁擔的中點
（2）由題知：F₁=100N，F(xiàn)₂=50N
根據(jù)杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂得：
100N×OA=50×OB
100N×（1.8m-OB）=50N×OB
OB=1.2m
（3）兩次壓力相同，而受力面積
根據(jù)可知
即肩膀受到的壓強是原來的1.5倍，因此明顯感到肩膀比第二次疼．
若要減小壓強，可以通過減小壓力或增大受力面積的方法．
答：
（1）他的肩膀應放在扁擔的中點．
（2）肩膀應距B端1.2m遠，擔子才能重新平衡
（3）壓力相同，受力面積減小，壓強增大，所以感到疼；
可以采用在肩膀上墊棉布或軟布，增大受力面積或減輕兩端的物重，減小肩膀所受壓力的方法減小壓強．
點評：解答本題的關鍵是熟練應用杠桿的平衡條件及固體壓強的相關知識，需要認真讀題，理解題意．