Question

如右圖所示，杠桿OA處于水平平衡狀態，O為支點，不計杠桿重，在桿的中點C掛一物體G，G=20N，繩子對A點的拉力為F，繩與水平成30°夾角，若OA長24cm，則F=

 

N，F的力臂為

 

cm；當物體G向

 

點水平移動時，繩子的拉力變大，若繩子只能承受30N的拉力，則物體G最遠距O端

 

cm

Answer 1

分析：（1）畫出動力臂，利用三角形的角邊關系可以求出動力臂的大小，再利用杠桿平衡條件求動力大小；
（2）當動力為30N時，知道動力臂和阻力大小，利用杠桿平衡條件求物體距O端最遠的距離．

解答：解：（1）如圖，過支點O作AB的垂線，垂足為D，則OD為動力臂，
∵∠OAD=30°
∴L_OD=

1

2

L_0A=

1

2

×24cm=12cm
又∵L_OC=

1

2

L_0A=

1

2

×24cm=12cm，FL_OD=GL_OC，
∴F =

GLOC

LOD

=

20N×12cm

12cm

=20N；

（2）由FL_OD=GL_OC可知，物重G和動力臂L_OD不變，當L_OC變大（向A點移動），拉力F將變大；
當F′=30N時，
∵F′L_OD=GL_OC′，
∴L′OC=

F′LOD

G

=

30N×12cm

20N

=18cm
故答案為：20，12，A，18．

點評：本題考查了力臂的畫法，杠桿平衡條件的應用，兩次利用杠桿平衡條件，物理量多，較為復雜，屬于難題