Question

學(xué)校組織同學(xué)們到村組參加社會實(shí)踐活動，小強(qiáng)第一次學(xué)習(xí)挑擔(dān)子，他做了三次試驗(yàn)，請你根據(jù)各小題后的要求作答．
（1）他先在扁擔(dān)的兩端各掛上50N的重物，擔(dān)子很快就平穩(wěn)地挑起來．這時他的肩膀應(yīng)放在扁擔(dān)的什么位置？
（2）接著，他又在扁擔(dān)的A端加上50N的重物，如圖18所示，但他掌握不好擔(dān)子的平衡．請你利用杠桿平衡知識，幫助他計(jì)算出肩膀應(yīng)距B端多遠(yuǎn)，擔(dān)子才能重新平衡？（扁擔(dān)質(zhì)量忽略不計(jì)）
（3）然后，小強(qiáng)換用一根與肩膀接觸面積約是前根扁擔(dān)的2/3的窄扁擔(dān)，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(yīng)用所學(xué)知識，通過計(jì)算、分析找出原因，并提出一個解決這一問題的辦法．

Answer 1

分析：（1）同學(xué)的肩膀作支點(diǎn)，扁擔(dān)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(dān)與肩膀的接觸面積發(fā)生了變化，根據(jù)壓強(qiáng)的知識，在壓力一定的情況下，受力面積減小，壓強(qiáng)增大．

解答：解：
（1）因?yàn)镕₁=F₂=50N由F₁L₁=F₂L₂得：L₁=L₂，所以肩頭應(yīng)放在扁擔(dān)的中點(diǎn)
（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S2=

2

3

S1
根據(jù)P=

F

S

可知P2=

3

2

P1
即肩膀受到的壓強(qiáng)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(qiáng)，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(yīng)放在扁擔(dān)的中點(diǎn)．
（2）肩膀應(yīng)距B端1.2m遠(yuǎn)，擔(dān)子才能重新平衡
（3）壓力相同，受力面積減小，壓強(qiáng)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(qiáng)．

點(diǎn)評：解答本題的關(guān)鍵是熟練應(yīng)用杠桿的平衡條件及固體壓強(qiáng)的相關(guān)知識，需要認(rèn)真讀題，理解題意．