Question

7．如图所示，用轻质薄木板AB做成杠杆，O为支点，OA=OB=2m，A端用一不可伸长的细线系予地面，此时AB静止于水平位置，细线刚好被拉直，现将质量为2kg的小物块M放在O点的正上方的板上，对M施加F=4N的水平推力，使M沿OB做匀速直线运动，（g取10N/kg）
（1）物块M的所受滑动摩擦力的大小；
（2）物块M从O点开始往右运动1.5m时，细线刚好断裂，求细线能承受的最大拉力
（3）从开始到绳断裂推力F做的功．

Answer 1

分析 （1）根据二力平衡条件可判断物块M所受滑动摩擦力的大小；
（2）根据杠杆的平衡条件，根据相关数据可计算绳子对杠杆的拉力；
（3）根据公式W=Fs可计算推力做的功．

解答 解：
（1）由题意可知，对M施加F=4N的水平推力，使M沿做匀速直线运动，此时推力与摩擦力为一对平衡力，故物块M的所受滑动摩擦力为4N；
（2）设绳子的拉力为阻力F₂，则阻力臂L₂=OA=2m，动力为物块M的压力：F₁=G=mg=2kg×10N/kg=20N，动力臂：L₁=1.5m，
由F₁×L₁=F₂×L₂得：
F₂=$\frac{{F}_{1}{L}_{1}}{{L}_{2}}$=$\frac{20N×1.5m}{2m}$=15N；
（3）在此过程中推力F做的功为W=Fs=4N×1.5m=6J．
答：
（1）物块M的所受滑动摩擦力的大小4N；
（2）物块M从O点开始往右运动1.5m时，细线刚好断裂，求细线能承受的最大拉力为15N；
（3）从开始到绳断裂推力F做的功为6J．

点评 此题是一道力学综合题，考查了二力平衡、杠杆平衡条件、重力和功的计算等知识点，难度不大，熟练掌握相关知识点，是解答的关键．