题目内容

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
________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________J.

5    0.5
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: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
F1LOC=F2LOB
F1=
F1=5N.
(2)拉力F移动的距离为B点到O点处,即0.4m,因此拉力F做的功:W=FS=1N×0.5m=0.5J.
故答案为:5;0.5.
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.
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