Question

【题目】如图所示，质量不计的光滑木板AB长1.2m，可绕固定点O转动，离O点0.4m的B端挂一重物G，板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住，木板在水平位置平衡时绳的拉力是9N．求：
（1）请在图中画出A段细绳拉力的力臂；
（2）重物G的重力
（3）在O点的正上方放一质量为0.6kg的小球，若小球以15cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动，问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零．（取g=10N/kg，绳的重力不计）

Answer 1

【答案】
（1）解：如图所示；

（2）解：已知细绳于水平地面成30°夹角，根据直角三角形的知识可知L1= OA，OB为G的力臂，

根据杠杆平衡条件得：F绳×L1=F绳× AO=G×BO，

即：9N× （1.2m﹣0.4m）=G×0.4m，

解得：G=9N；

答：重物G的重力是9N；

（3）解：球的重力G球=m球g=0.6kg×10N/kg=6N，

当绳子拉力为0时，设球离O点距离为L球，

则根据杠杆平衡条件得：G球×L球=G×BO，

即：6N×L球=9N×0.4m，

所以L球=0.6m=60cm，

小球运动的时间：t= = =4s．

答：小球至少运动4s细绳的拉力减小到零

【解析】（1）A端细绳的拉力方向沿绳子向下，从支点O作绳子拉力作用线的垂线段，即为拉力的力臂L，如图所示；