Question

【題目】如圖所示,質量不計的光滑木板AB長1.2m,可繞固定點O轉動,離O點0.2m的B端掛一重50N的物體,板的A端用一根與水平地面成30夾角的細繩拉住，木板始終在水平位置平衡。

(1)在圖上畫出A點所受拉力的力臂L；

(2)求木板水平位置平衡時繩的拉力；

(3)在O點的正上方放一質量為1kg的小球,若小球以20cm/s的速度由O點沿木板向A端勻速運動,問小球至少運動多長時間細繩的拉力減小到零(繩的重力不計).

Answer 1

【答案】(1) ；(2) 20N；(3) 5s

【解析】

(1)繩子的拉力作用點在A點，方向沿繩子向下，反向延長拉力的作用線，然后從支點O作繩子拉力的垂線段，即可作出拉力的力臂，如圖所示；

(2)已知板的A端用一根與水平地面成30夾角的細繩拉住，木板始終在水平位置平衡。則∠CAO＝30，因為CO⊥AC,則CO＝AO，已知AB＝1.2m，OB＝0.2m，則AO＝ABOB＝1.2m0.2m＝1.0m.所以CO＝12AO＝×1.0m＝0.5m，由杠桿平衡條件可知，F×OC＝G×OB，則F＝＝20N，(3)質量為1kg的小球的重力：G球＝m球g＝1kg×10N/kg＝10N，當繩子拉力為0時,設球離O點距離為L球，由杠桿平衡條件得：G球×L球＝G×BO，即：10N×L球＝50N×0.2m，解得：L球＝1m＝100cm，由v＝可知，球的運動時間：t＝ ＝＝5s.