试题
题目:
如图所示,密度均匀的细杆AB与轻杆BC用光滑铰链铰在B端,A、C两端也用光滑铰链铰于墙上,AB=BC,BC杆水平,AB杆与竖直方向成30°,此时AB杆与BC杆之间的作用力为F
1
.若将两杆的位置互换,AB杆与BC杆之间的作用力为F
2
,则F
1
:F
2
为( )
A.2:1
B.1:2
C.4:5
D.5:4
答案
B
解:
(1)如右图,以A为支点,AD为动力臂,AD=AB×cos30°=
3
2
AB;
AE为阻力臂,AE=
1
2
AB×sin30°=
1
4
AB;
∵杠杆AB平衡,
∴F
1
×AD=G×AE,
即:F
1
×
3
2
AB=G×
1
4
AB,
∴F
1
=
3
6
G;
(2)如右图,∠BAN=∠θ=30°,以A为支点,AN为动力臂,AD=AB×cos30°=
3
2
AB;
AM为阻力臂,AM=
1
2
AB;
∵杠杆AB平衡,
∴F
2
×AN=G×AM,
即:F
2
×
3
2
AB=G×
1
2
AB,
∴F
2
=
3
3
G;
∴F
1
:F
2
=
3
6
G:
3
3
G=1:2.
故选B.
考点梳理
考点
分析
点评
专题
杠杆的平衡分析法及其应用.
BC为轻杆,质量忽略不计,
(1)如左图,以A为支点,画出并求出动力臂和阻力臂,知道阻力G,利用杠杆平衡条件求F
1
的大小;
(2)如右图,以A为支点,画出并求出动力臂和阻力臂,知道阻力G,利用杠杆平衡条件求F
2
的大小;
最后求出F
1
:F
2
.
本题考查了学生对杠杆平衡条件的掌握和运用,能确定支点,找出动力臂和阻力臂的大小是本题的关键.
推理法.
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1
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2
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