Question

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组合而成，图乙所示是两个杠杆组合的示意图．桶盖的质量为500g，脚踏杆和其它连接杆的质量不计，脚踏杆AO₁=24cm，O₁B=18cm，桶盖和连接杆的尺寸如图乙所示．把桶盖顶起，脚对踏板A处的压力至少为多大？（g=10N/kg）

Answer 1

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，知道桶盖的质量，利用重力公式求桶盖的重，分别利用杠杆平衡条件列出方程求出脚对踏板A处的压力．

解答：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，
桶盖的重：
G=mg=0.5kg×10N/kg=5N，

①

②

得：

F×AO1

G×DO2

=

O1B

CO2

，
∴F=

O1B×DO2

CO2×AO1

=

18cm×35cm

5cm×24cm

×5N=26.25N．
答：脚对踏板A处的压力至少为26.25N．

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．