Question

如圖所示，硬質(zhì)均勻木條AO長(zhǎng)為80cm，左端與豎直墻壁連接，可以繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，木條的A點(diǎn)以細(xì)繩懸于B點(diǎn)，木條水平，AB與木條垂直．現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為0.4kg的小物塊在木條上從 O點(diǎn)以0.1m/s的滑動(dòng)速度無摩擦地向右勻速滑動(dòng)，經(jīng)5s到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，細(xì)繩恰好斷裂，求細(xì)繩AB 所能承受的最大拉力為多少？（木條的質(zhì)量與物塊的體積大小均不計(jì)）

Answer 1

分析：當(dāng)細(xì)繩恰好斷裂，即該時(shí)刻恰好處于平衡狀態(tài)，所以分析出此時(shí)各個(gè)力臂的情況，即利用杠桿的平衡條件即可計(jì)算．

解答：解：當(dāng)小物塊在木條上從 O點(diǎn)以0.1m/s的滑動(dòng)速度無摩擦地向右勻速滑動(dòng)，經(jīng)5s到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，此時(shí)C點(diǎn)距離O的距離是：S=Vt=0.1m/s×5s=0.5m=50cm；
此時(shí)小物塊的重力是：G=mg=0.4kg×9.8N/kg=3.92N，
故此時(shí)該裝置相當(dāng)于一個(gè)杠桿，C點(diǎn)小物塊的壓力是F₁=39.2N，該壓力的力臂是L₁=50cm，細(xì)線的拉力是F₂，其所對(duì)應(yīng)的力臂是：L₂=80cm；
據(jù)杠桿的平衡條件可知：F₁L₁=F₂L₂；39.2N×50cm=F₂×80cm，故F₂=

39.2N×50cm

80cm

=24.5N．
答：細(xì)繩AB所能承受的最大拉力為24.5N；

點(diǎn)評(píng)：知道杠桿的平衡條件，并能應(yīng)用其解決實(shí)際問題是解決該題的關(guān)鍵．