如图甲所示是脚踏式翻盖垃圾桶的实物图,翻盖的原理是由两个杠杆脚踏杆AO1B、桶盖DCO2和轻质硬杆BC组合而成,如图乙所示.桶盖的重力集中作用在桶盖中心D点,脚踏杆和其它连接杆的质量、摩擦不计,脚踏杆AO1=24cm,O1B=18cm,桶盖和连接杆的尺寸如图25乙所示.把桶盖顶起,脚对踏板A处的压力至少为21N,求:桶盖的质量(g=10N/kg)
网友回答
解:
设脚对A点的作用力为F,顶杆对B点的作用力为F1,顶杆对桶盖上C点的作用力为F2,根据杠杆平衡条件有:
F×AO1=F1×O1B…①
G×DO2=F2×CO2…②
F1=F2,
得:
,
即:
解得G=4N;
m===0.4kg.
答:桶盖的质量为0.4kg.解析分析:分析图乙,有两个杠杆AO1B和O2CD,O1和O2,分别为支点,知道各力臂大小,分别利用杠杆平衡条件列出方程,联立方程组求出桶盖的重,再利用重力公式求桶盖的质量.点评:该题考查了学生对物理模型的抽象、分析能力,确定两杠杆的力和力臂的大小是本题的关键.