拉力最小时的杠杆长度

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1、拉力最小时的杠杆长度索杨军2016年9月24日22.(10分)某工地在冬季水利建设中设计了一个提起重物的机械,其中的一部分结构如下图所示。OA是一个均匀钢管,每米长所受重力为30N;O是转动轴;重物的质量m为150kg,挂在B处,OB=1m;拉力F作用在A点,竖直向上。为维持平衡,钢管OA为多长时所用的拉力最小?这个最小拉力是多少?解法1:配方法设杠杆长l,受一个动力F,力臂为杆长l;受两个阻力,一个为物重150X10N,力臂为1m,另一个为杠杆自身重力30l,力臂为。依杠杆原理,列出原始方程化简,得因l>0,配方变换显而易见,

2、当即时,F有最小值解题完毕。解法2:求导法当然也可以用高等数学求解,中学生不必掌握,附录如下:设杠杆长l,受一个动力F,力臂为杆长l;受两个阻力,一个为物重150X10N,力臂为1m,另一个为杠杆自身重力30l,力臂为。依杠杆原理,列出原始方程化简,得对F求导,得F有极值时,F′=0,即:得代入原始方程,同样可得解题完毕。网上对此方程的解法是错误的,简称为根的判别式法,摘录如下:首先变换原始方程为一元二次方程没有通过严格的数学证明,草率地、武断地认为拉力最小时杠杆的长度只有一个,从而随意地认定了根的判别式即得将以上结果代入原始方

3、程得这种解法纯粹是瞎猫碰上了死耗子,其原因在于偷偷摸摸地,或者稀里糊涂地默认了拉力最小时杠杆的长度只有一个,而不是两个或更多,这是天大的漏洞,也是致命的硬伤,是绝对不能容许的。

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