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0.2m的B端挂一重50N的物体,板的A端用一根与水平地面成30夹角的细绳拉住，木板始终在水平位置平衡。

(1)在图上画出A点所受拉力的力臂L；

(2)求木板水平位置平衡时绳的拉力；

(3)在O点的正上方放一质量为1kg的小球,若小球以20cm/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(绳的重力不计).

Answer 1

【答案】(1) ；(2) 20N；(3) 5s

【解析】

(1)绳子的拉力作用点在A点，方向沿绳子向下，反向延长拉力的作用线，然后从支点O作绳子拉力的垂线段，即可作出拉力的力臂，如图所示；

(2)已知板的A端用一根与水平地面成30夹角的细绳拉住，木板始终在水平位置平衡。则∠CAO＝30，因为CO⊥AC,则CO＝AO，已知AB＝1.2m，OB＝0.2m，则AO＝ABOB＝1.2m0.2m＝1.0m.所以CO＝12AO＝×1.0m＝0.5m，由杠杆平衡条件可知，F×OC＝G×OB，则F＝＝20N，(3)质量为1kg的小球的重力：G球＝m球g＝1kg×10N/kg＝10N，当绳子拉力为0时,设球离O点距离为L球，由杠杆平衡条件得：G球×L球＝G×BO，即：10N×L球＝50N×0.2m，解得：L球＝1m＝100cm，由v＝可知，球的运动时间：t＝ ＝＝5s.