Question

下圖是小剛設計的一個通過簡單機械自動拉開開關的裝置示意圖．該裝置主要由滑輪組、配重C、D以及杠桿AB組成，配重C通過細繩與動滑輪相連，配重C、D分別通過支架固連在杠桿AB兩端，支架與杠桿垂直．杠桿的B端放在水平臺面上，杠桿可以繞支點Ｏ在豎直平面內逆時針轉動，開關被拉開前，杠桿在水平位置平衡．已知動滑輪P的質量m_P為0.2 kg，OA∶OB＝3∶1，配重D的質量m_D為1.5 kg，作用在D上的豎直向下的壓力F為75 N，剛好拉開開關所需的拉力T為6 N．杠桿、支架和細繩的質量均忽略不計，滑輪與軸的摩擦、杠桿與軸的摩擦均忽略不計，ｇ取10 N/kg．

求：配重C的質量m_C等于多少千克，開關剛好能被拉開？

Answer 1

答案：
解析：

解：若開關剛好能被拉開，則拉力T等于6 N，配重C的質量等于mC，此時，杠桿在水平位置平衡，杠桿B端受水平臺面支持力為零． 　　分別以杠桿AB及配重D、動滑輪、配重C為研究對象，受力分析如圖甲、乙、丙所示．