Question

14．如图1所示，长2m的粗细均匀的光滑杆可绕O点自由转动．用竖直向上的拉力F拉着套在杆上的轻质环缓慢向右移动的过程中，杆始终处于水平状态，拉力F的大小与滑环离开O点的距离S的关系如图2所示．则杆重G 和图象中S₀的值分别是（　　）

• A． G=500N，S₀=0.1m
• B． G=200N，S₀=0.1m
• C． G=20N，S₀=0.2m
• D． G=10N，S₀=0.2m

Answer 1

分析 杠杆是粗细均匀的一只金属杆，重心在杠杆的中点，由图象求出拉力作用点到O点的距离与对应的拉力大小，然后由杠杆平衡条件求出杆的重力和图象中S₀的值．

解答 解：
粗细均匀的光滑杆，其重心在它的几何中心，则重力的力臂为杆长的一半，L_G=1m；
由图象可知，F₁=10N时，拉力的力臂L₁=2m，
由杠杆平衡条件可得G×L_G=F₁×L₁，即：G×1m=10N×2m，
则杆重G=20N；
由图象可知，F=100N时，拉力的力臂为S₀，
由杠杆平衡条件得G×L_G=F×S₀，即：20N×1m=100N×S₀，
则S₀=0.2m．
故选C．

点评 由图示求出力与对应的力臂，应用杠杆平衡条件即可正确解题；能正确识图是解题的关键．