Question

【题目】如图所示，长度为L的轻质杠杆OA的中点悬挂一个重为G的物体:

(1)若在A端施加与杠杆垂直向上的力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则F=____________;

(2)若不计摩擦，保持F的方向始终与杠杆垂直，在将杠杆逆时针匀速转过30°的过程中，力F将_______(变大/不变/变小);

(3)若铰链中的摩擦不能不计，改用方向始终竖直向上，大小不变的恒力使杠杆逆时针转过30°，将此恒力记为F0，则在此过程中F0做的功W=____________.

Answer 1

【答案】 G/2 变小 1/2F0L

【解析】杠杆在水平位置保持平衡时，动力臂L1是阻力臂L2的二倍，所以F=G。

若不计摩擦，保持F的方向始终与杠杆垂直，在将杠杆逆时针匀速转过30°的过程中，因为阻力大小不变，阻力臂变小，动力臂不变，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得，力F将变小。

改用方向始终竖直向上，大小不变的恒力使杠杆逆时针转过30°，则A点上升的高度h= ，则在此过程中F0做的功W=F0h=F0×=