Question

同學(xué)們?cè)谧觥败E蹺板”游戲，如圖所示，木板恰好水平平衡，要求在游戲中木板始終水平平衡．參加游戲的小楠和小強(qiáng)兩個(gè)同學(xué)的體重分別為400N和500N，當(dāng)小楠和小強(qiáng)同學(xué)同時(shí)從支點(diǎn)O以相同速度走向木板的左、右兩端．

（1）你會(huì)發(fā)現(xiàn)什么問題？
（2）出現(xiàn)這個(gè)問題的原因是什么？
（3）請(qǐng)你幫助他們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)具體的方案，解決你所發(fā)現(xiàn)的問題．

Answer 1

分析：（1）小楠和小強(qiáng)同學(xué)同時(shí)從支點(diǎn)O以相同速度走向木板的左、右兩端，二者的力臂始終相等，但因體重不同，杠桿將失去平衡；
（2）不再滿足力與力臂的乘積相等；
（3）為解決上述問題，一種辦法是讓小強(qiáng)同學(xué)走得慢一點(diǎn)，即力臂小一點(diǎn)，以滿足杠桿的平衡條件．

解答：解：
（1）根據(jù)題意，小楠、小強(qiáng)到支點(diǎn)的距離始終相等，而小強(qiáng)的重力大，小強(qiáng)一側(cè)的力與力臂的乘積大，所以這一端將下將；
故答案為：木板失去平衡，小強(qiáng)一端下沉．
（2）根據(jù)杠桿平衡條件F₁×L₁=F₂×L₂，G_小楠＜G_{小強(qiáng)}，同速向左、右移動(dòng)時(shí)L₁=L₂，
所以，F(xiàn)₁×L₁≠F₂×L₂，木板失去平衡．（2分）
（3）要使杠桿平衡，即：G_小楠L_小楠=G_{小強(qiáng)}L_{小強(qiáng)}，

G小楠

G小強(qiáng)

=

L小強(qiáng)

L小楠

=

v小強(qiáng)

v小楠

，所以讓他們的速度比為

v小強(qiáng)

v小楠

=

G小楠

G小強(qiáng)

=

400N

500N

=

4

5

．
故答案為：
方案：可以讓他們兩人運(yùn)動(dòng)的速度不同，小強(qiáng)同學(xué)運(yùn)動(dòng)的速度為小楠的五分之四．

點(diǎn)評(píng)：遇到問題要多思考，本題方案還可為：他們兩人以同速向左、右兩端移動(dòng)相同路程，可以讓小楠同學(xué)帶上100N的物體，使兩人對(duì)木板的壓力相等．