Question

如图，轻质光滑的木板AB长1.6m，可以绕固定轴O自由转动，离O点0.6m的B端有一重物G，板的另端A用一根与板成90角的细绳AC拉住．这时细绳的拉力是2N，求：
（1）重物G大小为多少？
（2）若在转轴O上放一质量为0.25Kg的小球，并使小球以0.2m/s的速度由O点出发向左匀速运动，则经过多少秒后，系在A端的细绳拉力刚好为零（g=10N/kg）．

Answer 1

【答案】分析：（1）由杠杆平衡条件可以求出物体的重力．
（2）由杠杆平衡条件求出绳子拉力为零时，小球距O点的距离，然后由速度公式的变形公式求出小球的运动时间．
解答：解：（1）由题意知：OB=0.6m，则OA=AB-OB=1.6m-0.6m=1m，
由杠杆的平衡条件可知：F×OA=G×OB，即：2N×1m=G×0.6m，则G=N≈3.33N；
（2）设小球离O点距离是L时，绳子拉力为零，
由杠杆的平衡条件可知：mg×L=G×OB，即：0.25kg×10N/kg×L=N×0.6m，则L=0.8m，
∵v=，
∴小球的运动时间：
t===4s；
答：（1）物体重力是3.33N；
（2）小球的运动时间是4s．
点评：本题考查速度公式及杠杆的平衡条件，重点要把握小球在滚动到D点拉力为零表明小球的重力使杠杆处于平衡状态，此时AC绳不再起作用．