有一直径为100cm,质量为40kg的均匀圆柱体放在水平地面上,靠在10cm高的台阶边,如图所示,为了使它滚上这个台阶,那么在圆柱体边缘上哪一点,沿什么方向施加力时,才能用最

◎ 题目

有一直径为100cm,质量为40kg的均匀圆柱体放在水平地面上,靠在10cm高的台阶边,如图所示,为了使它滚上这个台阶,那么在圆柱体边缘上哪一点,沿什么方向施加力时,才能用最小的力使圆柱体刚好离开地面?在图上标出这一点,并画出此力的方向,求出此力的大小.(圆柱体与台阶在A处接触)

◎ 答案

解:为了让圆柱体滚上这个台阶,应该向上施加一个力;从图可知,A为支点,连接AC并延长,与圆相交于一点B,那么B为动力作用点,AB为动力臂,所施加的力应该与力臂AB垂直且向上;(如图所示)
∵直径为100cm,台阶高10cm
∴半径AC=50cm,动力臂AB=100cm,CD=50cm﹣10cm=40cm,阻力臂
AD===30cm,
又∵m=40kg,g=9.8N/kg,
∴G=mg=40kg×9.8N/kg=392N
根据杠杆的平衡条件得:
F·AB=G·AC
F×100cm=392N×30cm
∴F=117.6N

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“有一直径为100cm,质量为40kg的均匀圆柱体放在水平地面上,靠在10cm高的台阶边,如图所示,为了使它滚上这个台阶,那么在圆柱体边缘上哪一点,沿什么方向施加力时,才能用最…”主要考查了你对  【力的示意图】,【重力的计算】,【杠杆的平衡条件】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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