Question

治療骨折病人腿部有一種方法，叫“牽引”法，如圖所示是正在治療某個骨折病人腿部示意圖、假定人腿和石膏的總質量是15kg，其重心A距支點O的距離是35cm，懸掛處B距支點O的距離是75cm，兩定滑輪之間的距離是60cm，請在圖上畫出動力和阻力的示意圖，畫出動力臂和阻力臂，并計算出懸掛物的質量是多少千克？

Answer 1

解：根據題意畫出動力臂為L₁，阻力臂為L₂，如圖所示．
而阻力F₂=G_腿=m_腿g，根據杠桿平衡條件可知：F₁?L₁=F₂?L₂，即mgL₁=m_腿gL₂
所以，懸掛物m===7kg
答：懸掛物的質量是15千克．
分析：如圖所示，圖中兩個滑輪均為定滑輪，起的作用是改變力的方向，腿和石膏相當于杠桿，支點為O，動力為B點受到滑輪向上的拉力，這個拉力等于懸掛物的重力；腿和石膏的重力相當于阻力，作用點在A點．再根據杠桿平衡條件求出拉力大小，然后根據G=mg求出懸掛物的質量．
點評：該題考查了杠桿平衡條件的應用以及定滑輪的性質，解題關鍵是找出動力、阻力對應的兩個力臂．