问题描述:
如图所示,有一质量不计的轻质杠杆,左端可绕O点转动,杆上系有一悬挂重物的轻绳,重物质量为m,设轻绳可在杆上自由滑动,杆的右端用一竖直向上的动力F拉着,当物块向右匀速滑动时,轻质杠杆始终在水平位置保持静止.(1)在图中作出杠杆所受阻力的示意图及阻力的力臂L阻;
(2)设悬挂重物的轻绳从杆最左端水平匀速向右滑动,试推导:说明动力F大小与滑动时间t成正比.
最佳答案:
(1)杠杆所受阻力为重物对杠杆的拉力,作用点在杠杆与绳的接触点上,方向竖直向下;
杠杆支点为O,过支点O做拉力的作用线的垂线段,垂线段的长即为其力臂L阻,如图所示:
(2)设动力臂为L,根据杠杆平衡条件可得,F阻×L阻=F×L,
则F=
F阻×L阻 |
L |
F阻 |
L |
根据v=
s |
t |
将②代入①可得:F=
F阻 |
L |
F阻=G=mg,
由上可知,
F阻 |
L |
答:(1)见解答图;
(2)见解答.