Question

如圖所示，硬質均勻木條AO長為80cm，左端與豎直墻壁連接，可以繞O點自由轉動，木條的A點以細繩懸于B點，木條水平，AB與木條垂直．現有一個質量為0.4kg的小物塊在木條上從 O點以0.1m/s的滑動速度無摩擦地向右勻速滑動，經5s到達C點時，細繩恰好斷裂，求細繩AB 所能承受的最大拉力為多少？（木條的質量與物塊的體積大小均不計）

Answer 1

分析：當細繩恰好斷裂，即該時刻恰好處于平衡狀態，所以分析出此時各個力臂的情況，即利用杠桿的平衡條件即可計算．

解答：解：當小物塊在木條上從 O點以0.1m/s的滑動速度無摩擦地向右勻速滑動，經5s到達C點時，此時C點距離O的距離是：S=Vt=0.1m/s×5s=0.5m=50cm；
此時小物塊的重力是：G=mg=0.4kg×9.8N/kg=3.92N，
故此時該裝置相當于一個杠桿，C點小物塊的壓力是F₁=39.2N，該壓力的力臂是L₁=50cm，細線的拉力是F₂，其所對應的力臂是：L₂=80cm；
據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：細繩AB所能承受的最大拉力為24.5N；

點評：知道杠桿的平衡條件，并能應用其解決實際問題是解決該題的關鍵．