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用一根长为L、重为G的均匀铁棒,插入一个边长为a、重为G的正方体物块的底部,在另...

用一根长为L、重为G的均匀铁棒,插入一个边长为a、重为G的正方体物块的底部,在另一端施加一个向上的力,将物块撬起一个很小的角度(如图所示,图中的角度已被放大).如果铁棒插入物块底部的长度为物块边长的三分之一,则要撬动物块,作用在铁捧最右端的力至少为( )
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A.G+(manfen5.com 满分网
B.G+(manfen5.com 满分网
C.(manfen5.com 满分网)+(manfen5.com 满分网
D.(manfen5.com 满分网)+(manfen5.com 满分网
由题可知,铁棒的重力提供一部分阻力,作用点在铁棒的重心上,阻力臂为L2;铁棒插入物体底部,物体重力的一半提供阻力,阻力臂是L1;力F提供动力,动力臂为L,当力F垂直于杠杆时,动力最小,根据杠杆平衡条件可以求解. 【解析】 在阻力与阻力臂一定的情况下,由杠杆平衡条件可知: 动力臂越大,动力越小,如图所示,当力F垂直于铁棒时, 力F的力臂是铁棒的长度L,F的力臂最大,力F最小; 铁棒重力的作用点是铁棒的重心,在铁棒的中点处, 即铁棒重力G的力臂L2=,物体提供的阻力为,力臂L1=; 由杠杆平衡条件可得:×+G×=F×L; 则F=+; 故选C.
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B.向左行驶、突然刹车
C.向左行驶、匀速
D.向右行驶、匀速
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