Question

如右图所示，杠杆OA处于水平平衡状态，O为支点，不计杠杆重，在杆的中点C挂一物体G，G=20N，绳子对A点的拉力为F，绳与水平成30°夹角，若OA长24cm，则F=

 

N，F的力臂为

 

cm；当物体G向

 

点水平移动时，绳子的拉力变大，若绳子只能承受30N的拉力，则物体G最远距O端

 

cm

Answer 1

分析：（1）画出动力臂，利用三角形的角边关系可以求出动力臂的大小，再利用杠杆平衡条件求动力大小；
（2）当动力为30N时，知道动力臂和阻力大小，利用杠杆平衡条件求物体距O端最远的距离．

解答：解：（1）如图，过支点O作AB的垂线，垂足为D，则OD为动力臂，
∵∠OAD=30°
∴L_OD=

1

2

L_0A=

1

2

×24cm=12cm
又∵L_OC=

1

2

L_0A=

1

2

×24cm=12cm，FL_OD=GL_OC，
∴F =

GLOC

LOD

=

20N×12cm

12cm

=20N；

（2）由FL_OD=GL_OC可知，物重G和动力臂L_OD不变，当L_OC变大（向A点移动），拉力F将变大；
当F′=30N时，
∵F′L_OD=GL_OC′，
∴L′OC=

F′LOD

G

=

30N×12cm

20N

=18cm
故答案为：20，12，A，18．

点评：本题考查了力臂的画法，杠杆平衡条件的应用，两次利用杠杆平衡条件，物理量多，较为复杂，属于难题