Question

【题目】如图是举重运动员小宇自制的训练器械，轻杆AB长1.5m，可绕固定点O在竖直平面内自由转动，A端用细绳通过滑轮悬挂着体积为0.015m3的沙袋，其中OA＝1m，在B端施加竖直向上600N的作用力时，轻杆AB在水平位置平衡。（装沙的袋子体积和质量、绳重及摩擦不计）

（1）请在图中画出杆在B点的受力示意图，并画出这个力的力臂

（2）试求沙子的密度

Answer 1

【答案】（1）；（2）2×103kg/m3。

【解析】

(1)找出支点O，从O做F的垂线段就是F的力臂；如图示：

(2)如图所示：因为轻杆AB在水平位置平衡，所以FLOB＝F拉LOA，又因为使用定滑轮不省力，绳重及摩擦不计，LOA＝1.0m，

LOB＝LAB﹣LOA＝1.5m﹣1.0m＝0.5m

所以沙子的重力为:

G＝F拉＝300N

所以沙子的质量：

m＝＝＝30kg

沙子的密度：

ρ＝＝＝2×103kg/m3

答：(1)如上图所示；

(2)沙子的密度为2×103kg/m3。