Question

如圖13所示，一個(gè)輪軸，大輪半徑R=25 cm，小輪半徑r=20 cm，在小輪上繞有繩子，繩子下端掛有一個(gè)重G=500 N的物體，在大輪上方有一杠桿壓在大輪邊緣上.若AB=40 cm，BC=60 cm，杠桿和大輪邊緣的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4，當(dāng)重物勻速下落時(shí)，在C點(diǎn)至少需要施加多大的一個(gè)力？該力的方向如何？（桿、繩質(zhì)量均不計(jì)）

圖13

Answer 1

400 N     豎直向下

解析：輪軸和杠桿均有固定轉(zhuǎn)軸，運(yùn)用有固定轉(zhuǎn)軸的物體的平衡條件求解.

重物勻速下落時(shí)，重力G對(duì)軸O的力矩同杠桿B處對(duì)輪軸摩擦力f對(duì)軸O的力矩代數(shù)和為零，即

f·R=G·r    f=G

分析杠桿受力如圖所示，顯然要使C處施加的力最小，力的方向必須豎直向下，根據(jù)M_合=0有

F·=N·

其中=1.0 m,  =0.40 m

N=G

解得F=·G

=