Question

后端挑著裝滿道具的“百寶箱”，前端挑著由活動支架與花布組成的“戲臺”，江西省非物質(zhì)文化遺產(chǎn)傳承人肖秋林就這樣挑著擔(dān)子四處游走，表演了40多年“一人一臺戲”的布袋木偶戲。如圖所示，假設(shè)“戲臺”重100N，裝了道具的“百寶箱”重200N，它們的懸掛點(diǎn)A、B之間距離為l.5m，扁擔(dān)視作重力不計(jì)的硬直棒。

（1）挑起擔(dān)子時(shí)，“百寶箱”被提高了0.6m，這一過程中，需要克服“百寶箱”重力做多少功?

（2）假設(shè)肩膀與扁擔(dān)的接觸點(diǎn)為D，當(dāng)手不對扁擔(dān)施加力的作用時(shí)，要使扁擔(dān)在水平位置平衡，前端懸掛點(diǎn)A與點(diǎn)O的距離多大?

（3）當(dāng)前端的“戲臺”卸下后，左手在A點(diǎn)施加力，同樣能使扁擔(dān)在水平位置平衡。若肖師傅是在站立時(shí)卸下“戲臺”，則卸下“戲臺”前后：

①扁擔(dān)對肩膀壓力         （填“變大”、“變小”或“不變”）。

②肖師傅對水平地面的壓強(qiáng)如何變化?變化多大?（假設(shè)肖師傅的每只腳與地面的接觸面積為200cm²）

Answer 1

需要克服“百寶箱”重力做功：W＝Gh＝200N ×0.6m＝120J

設(shè)前端懸掛點(diǎn)A與點(diǎn)O的距離為l₁，后端懸掛點(diǎn)B與點(diǎn)D的距離為l₂，根據(jù)杠桿平衡：F₁l₁＝F₂l₂。

G_臺l₁＝G_箱（l_AB－l₁），l₁＝＝＝1.0m

（3）①不變；②卸下“戲臺”，肖師傅對水平地面的壓力減小，所以壓強(qiáng)減小。

減小的壓強(qiáng)p＝＝＝2.5×10³Pa