問題詳情:
現有一根形變不計、長為L的鐵條AB和兩根橫截面積相同、長度分別為La、Lb的鋁條a、b,將鋁條a疊在鐵條AB上,並使它們的右端對齊,然後把它們放置在三角形支架O上,AB水平平衡,此時OB的距離恰好為La,如圖所示。取下鋁條a後,將鋁條b按上述*作方法使鐵條AB再次水平平衡,此時OB的距離為Lx.下列判斷正確的是( )
A.若La<Lb<L,則La<Lx<成立
B.若La<Lb<L,則Lx>成立
C.若Lb<La,<Lx<La成立
D.若Lb<La,則Lx<成立
【回答】
A。
【解答】解:由題意可知,將鋁條a疊在鐵條AB上,並使它們的右端對齊,然後把它們放置在三角形支架O上,AB水平平衡,此時OB的距離恰好為La,
(1)如下圖所示,若La<Lb<L,用鋁條b替換鋁條a就相當於在鋁條a左側放了一段長為Lb﹣La、重為Gb﹣Ga的鋁條,
這一段鋁條的重心距B端的長度為La+=,
而鐵條AB和鋁條a組成的整體的重心在支架原來的位置,距B端的長度為La,
要使鐵條AB水平平衡,由槓桿的平衡條件F1L1=F2L2可知,支架O應移到上述兩個重心之間,
即La<Lx<,故A正確、B錯誤;
(2)如下圖所示,若Lb<La,用鋁條b替換鋁條a就相當於從鋁條a左側截掉一段長為La﹣Lb、重為Ga﹣Gb的鋁條,
也相當於距B端Lb+=處施加一個豎直向上的力,其大小等於Ga﹣Gb,
由槓桿的平衡條件F1L1=F2L2可知,要使鐵條AB水平平衡,支架O應向A端移動,則Lx>La,故C錯誤;
由Lb<La可知,Lx>La=>,故D錯誤。
知識點:槓桿
題型:選擇題