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2022-11-06正不正经地讲讲高中课后题第二题

2022-11-06正不正经地讲讲高中课后题第二题

作者: 天下第二狙 | 来源:发表于2022-11-06 15:45 被阅读0次

         人教2019A版教材第49页第7题:

        一家商店用一架两臂不等长的天平称黄金. 一位顾客到店里购买10g黄金,售货员先将5g的砝码放在天平的左盘中,取出一些黄金放在天平右盘中使天平平衡;再将5g的砝码放在天平右盘中,再取出一些黄金放在天平左盘中使天平平衡;最后将两次称得的黄金交给顾客. 你认为顾客购得的黄金是小于10g,等于10g,还是大于10g?为什么?

        解答:

        不用想,一定是大于,如果小于的话,估计商店早就这么干了,如果等于的话,还要天平有什么意义。

        证明如下:假设天平左侧力臂为L_{1} ,右侧力臂为L_{2} ,砝码质量为m, 两次称量的黄金质量分别为m_{1} m_{2} ,根据力矩平衡条件,有:

    mgL_{1}=m_{1}gL_{2}

    mgL_{2}=m_{2}gL_{1}

    m_{1}=\frac{L_{1}}{L_{2}} mm_{2}=\frac{L_{2}}{L_{1}}

    m_{1}+m_{2}=m(\frac{L_{1}}{L_{2}}+\frac{L_{2}}{L_{1}})\geq 2m

    当且仅当L_{1}=L_{2},即天平两臂等长时,“=”成立。

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