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）

故

Answer 1

【答案】（1如上图所示、（2）9N （3）4s

【解析】解答：(1)A点所受力的方向与细绳的方向一致。力臂是指从支点到力的作用线的距离。所以从支点O向绳子做垂线段，所做垂线段即为拉力的力臂L1，如图所示；

(2)细绳于水平地面成30夹角，因为木板在水平位置平衡（即木板雨水平面平行），所以细绳与木板也成30夹角。根据直角三角形的知识可知L1=1/2OA，OB为G的力臂，

根据杠杆平衡条件得：F绳×L1=G×BO，

即 F绳×1/2AO=G×BO

即：9N×1/2(1.2m0.4m)=G×0.4m，

解：G=9N；

(3)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，

则根据杠杆平衡条件得：G球×L =G×BO，

即：6N×L =9N×0.4m，

所以L =0.6m=60cm，

小球运动的时间：t=L/ v=60cm/15cm/s=4s.