Question

5．如圖所示，輕質(zhì)光滑的木板AB長2米，可以繞固定軸O自由轉(zhuǎn)動(dòng)，離O點(diǎn)0.4m的B端有一重物G，板的另端A用一根與板成90角的細(xì)繩AC拉�。�這時(shí)細(xì)繩的拉力是2牛，求：
①重物G大小為多少？
②若在轉(zhuǎn)軸O上放一重為4牛的小球，并使小球以0.2m/s的速度由O點(diǎn)出發(fā)向左勻速運(yùn)動(dòng)，則經(jīng)過多少秒后，系在A端的細(xì)繩拉力剛好為零．

Answer 1

分析 （1）知道A端細(xì)繩拉力、力臂大小，利用杠桿平衡條件求物體的重力．
（2）由杠桿平衡條件求出繩子拉力為零時(shí)，小球距O點(diǎn)的距離，然后由速度公式的變形公式求出小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間．

解答 解：
（1）由題可知OB=0.4m，則OA=AB-OB=2m-0.4m=1.6m，
由杠桿的平衡條件可得：F×OA=G×OB，
即：2N×1.6m=G×0.4m，
解得：G=8N；
（2）設(shè)小球離O點(diǎn)距離為L時(shí)，A端繩子拉力為零，
由杠桿的平衡條件可得：G_球×L=G×OB，
即：4N×L=8N×0.4m，
解得：L=0.8m，
由v=$\frac{s}{t}$可得，小球的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：
t=$\frac{L}{v}$=$\frac{0.8m}{0.2m/s}$=4s；
答：（1）重物G的大小是8N；
（2）經(jīng)過4s后，系在A端的細(xì)繩拉力剛好為零．

點(diǎn)評 本題考查速度公式及杠桿的平衡條件，重點(diǎn)要把握小球在滾動(dòng)到某點(diǎn)細(xì)繩拉力為零表明小球的重力、重物作用使杠桿處于平衡狀態(tài)．