Question

5．太阳能路灯系统是利用太阳能进行照明的装置，被越来越广泛地应用．

如图为塔式起重机吊装路灯灯柱简易示意图，若灯柱总重力为3000牛，重心在P点，OP长度为路灯灯柱总长的$\frac{1}{3}$，则拉力F的大小为500牛．（动滑轮和绳子的重力及动滑轮与绳子之间的摩擦均不计）

Answer 1

分析 把路灯灯柱看作一杠杆，先画出杠杆受到拉力的力臂、重力G的力臂，根据相似三角形的边角边关系求出力臂之比，利用杠杆平衡条件求动滑轮对路灯灯柱的拉力F_拉；而动滑轮和绳子的重力及动滑轮与绳子之间的摩擦均不计，拉力F=$\frac{1}{2}$F_拉．

解答 解：
如图，杠杆受到拉力的力臂为OB，重力G的力臂为OA，
因为Rt△OBC∽Rt△OPA，所以OB：OA=OC：OP=3：1，

由杠杆平衡条件得：
F_拉×OB=G×OA，
则动滑轮对路灯灯柱的拉力：
F_拉=$\frac{OA}{OB}$×G=$\frac{1}{3}$×3000N=1000N；
动滑轮和绳子的重力及动滑轮与绳子之间的摩擦均不计，
拉力F=$\frac{1}{2}$F_拉=$\frac{1}{2}$×1000N=500N．
故答案为：500．

点评 本题考查了杠杆平衡条件的应用和使用滑轮组拉力的计算，求出杠杆受力力臂的大小关系是关键．