Question

現(xiàn)在田徑規(guī)則規(guī)定，在男子110米欄的比賽中欄架的設(shè)計(jì)，要以3.6千克力至4千克力的外力F（千克力：力的單位．1千克力相當(dāng)于1kg的物體在地球表面受到的重力）垂直撞在上欄板上端中央部分時(shí)，能向前傾倒為合格．欄架結(jié)構(gòu)如圖．
（1）將“3.6千克力至4千克力”化成N（牛頓）為單位的數(shù)據(jù)
（2）使欄架以O(shè)O'為轉(zhuǎn)軸傾倒時(shí)所需的外力F大小與欄板質(zhì)量是否有關(guān)系？
（3）均勻金屬桿（圖中黑色粗線條）每米質(zhì)量2.5kg，為了滿足規(guī)則中對(duì)欄架以O(shè)O'為轉(zhuǎn)軸傾倒的要求，則在A、B兩位置至少應(yīng)各安裝多少質(zhì)量的相同配重物（可視為質(zhì)點(diǎn)）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)G=mg求解；
（2）以O(shè)O'為轉(zhuǎn)軸時(shí)，欄板重力的力矩為零；
（3）根據(jù)力矩平衡條件列式求解即可．

解答：解：（1）G=mg，其中g(shù)=10N/kg，故F為36N至40N；
（2）以O(shè)O'為轉(zhuǎn)軸時(shí)，欄板重力的力矩為零，故與欄板重力無關(guān)；
（3）設(shè)配重物質(zhì)量各為m，根據(jù)力矩平衡條件，有：
F?1.05=2mg?0.7+2?2.5?0.7g?0.35
當(dāng)F取最小值36N時(shí)，m最小，解得m=1.825kg
答：（1）將“3.6千克力至4千克力”化成N（牛頓）為單位的數(shù)據(jù)為36N至40N；
（2）使欄架以O(shè)O'為轉(zhuǎn)軸傾倒時(shí)所需的外力F大小與欄板質(zhì)量是無關(guān)的；
（3）均勻金屬桿（圖中黑色粗線條）每米質(zhì)量2.5kg，為了滿足規(guī)則中對(duì)欄架以O(shè)O'為轉(zhuǎn)軸傾倒的要求，則在A、B兩位置至少應(yīng)各安裝1.825kg的質(zhì)量的相同配重物．

點(diǎn)評(píng)：本題是一道聯(lián)系實(shí)際的好題，關(guān)鍵是明確各個(gè)力的力矩，然后根據(jù)力矩平衡條件列式求解．