Question

如圖所示，一輕質杠桿的B處掛一重為10N物體，A端拴一細繩固定在天花板上，使其在水平位置平衡，繩與桿的夾角為30°，OA長為2m，OB：OA=1：4，此時繩的拉力大小為

5

N．若在O處放一質量為0.5kg的物體，用F=1N的水平拉力使物體向右勻速滑動．直到繩的拉力為零時，拉力F做的功是

1

J．

Answer 1

分析：（1）先作出動力臂和阻力臂，并求出力臂的長度，然后根據杠桿平衡的條件計算拉力的大小；
（2）在O處放一質量為0.5kg的物體，不影響杠桿的平衡，要使繩的拉力為零時，則物體需移動到支點處．

解答：解：過支點做動力作用線、阻力作用線的垂線段，即動力臂和阻力臂；如圖所示：

從圖中可以看出阻力臂為OB，由于OA長為2m，OB：OA=1：4，所有OB=0.5m；
由直角三角形OAC可知，OC等于1m，即動力臂，則有
F₁L_OC=F₂L_OB
F₁=

10N×0.5m

1m

F₁=5N．
（2）當繩的拉力為零時，設物體距O的距離為L，則有：
F₂L_OB=G_物L
10N×0.5m=0.5kg×10N/kg×L
L=1m，
因此拉力F做的功：W=FS=1N×1m=1J．
故答案為：5；1．

點評：本題考查了學生對杠桿平衡條件和功計算的掌握和運用，求出動力臂、阻力臂以及判斷出物體移動的距離是本題的關鍵．