Question

如图所示，一轻质杠杆的B处挂一重为10N物体，A端拴一细绳固定在天花板上，使其在水平位置平衡，绳与杆的夹角为30°，OA长为2m，OB：OA=1：4，此时绳的拉力大小为

5

N．若在O处放一质量为0.5kg的物体，用F=1N的水平拉力使物体向右匀速滑动．直到绳的拉力为零时，拉力F做的功是

1

J．

Answer 1

分析：（1）先作出动力臂和阻力臂，并求出力臂的长度，然后根据杠杆平衡的条件计算拉力的大小；
（2）在O处放一质量为0.5kg的物体，不影响杠杆的平衡，要使绳的拉力为零时，则物体需移动到支点处．

解答：解：过支点做动力作用线、阻力作用线的垂线段，即动力臂和阻力臂；如图所示：

从图中可以看出阻力臂为OB，由于OA长为2m，OB：OA=1：4，所有OB=0.5m；
由直角三角形OAC可知，OC等于1m，即动力臂，则有
F₁L_OC=F₂L_OB
F₁=

10N×0.5m

1m

F₁=5N．
（2）当绳的拉力为零时，设物体距O的距离为L，则有：
F₂L_OB=G_物L
10N×0.5m=0.5kg×10N/kg×L
L=1m，
因此拉力F做的功：W=FS=1N×1m=1J．
故答案为：5；1．

点评：本题考查了学生对杠杆平衡条件和功计算的掌握和运用，求出动力臂、阻力臂以及判断出物体移动的距离是本题的关键．