Question

【題目】王明用如圖所示的夾子夾核桃，發(fā)現(xiàn)下面兩種情況：

①如果將核桃放在夾子里的同一位置（C或D），當(dāng)力垂直作用于桿上時(shí)，在B點(diǎn)比A點(diǎn)省力。

②如果將力作用在同一點(diǎn)（A或B）時(shí)，將核桃放在C點(diǎn)更易夾開。

請(qǐng)你利用所學(xué)的物理知識(shí)完成以下兩個(gè)問(wèn)題：

(1)請(qǐng)畫出F對(duì)支點(diǎn)O的力臂L；

(2)請(qǐng)你選擇上述現(xiàn)象中的一個(gè)進(jìn)行分析。

Answer 1

【答案】(1)(2)詳見(jiàn)解析

【解析】

(1)根據(jù)力臂的定義作圖。

(2)根據(jù)實(shí)際情況確定杠桿的五要素，找到變化的量和不變的量，根據(jù)杠桿的平衡條件討論。

(1)[1]從支點(diǎn)O向力F的作用線作垂線并交力的作用線于H，則OH為力F的力臂，如下所示：

(2)[2]①夾開核桃時(shí)核桃受到的力大小是一定的，根據(jù)力的作用是相互的，核桃對(duì)夾子的阻力F2大小也是一定的，將核桃放在夾子里的同一位置（C或D），阻力臂l2是一定的；由杠桿平衡條件F1l1=F2l2可知，F2l2一定時(shí)，l1越長(zhǎng)，F1越小；動(dòng)力在B點(diǎn)時(shí)動(dòng)力臂較長(zhǎng)，所以在B點(diǎn)比A點(diǎn)省力；

或②由上面分析可知，阻力F2大小是一定的，將力作用在同一點(diǎn)（A或B）時(shí)，動(dòng)力臂l1一定；將核桃放在C點(diǎn)比D點(diǎn)的阻力臂l2更短，由平衡條件F1l1=F2l2可知，當(dāng)F2、l1一定時(shí)，l2越短，F1越小，所以將核桃放在C點(diǎn)更易夾開。