题目内容
10．
如图所示，长度为L的轻质杠杆OA的中点悬挂一个重为G的物体：（1）若在A端施加与杠杆垂直向上的力F，使杠杆在水平位置保持平衡，则F=$\frac{G}{2}$；
（2）若不计摩擦，保持F的方向始终与杠杆垂直，在将杠杆逆时针匀速转过30°的过程中，力F将变小（变大/不变/变小）；
（3）若铰链中的摩擦不能不计，改用方向始终竖直向上，大小不变的恒力使杠杆逆时针转过30°，将此恒力记为F0，则在此过程中F0做的功W=$\frac{{F}_{0}L}{2}$．
分析 （1）在A端施加与杠杆垂直向上的力F，杠杆在水平位置保持平衡时，根据杠杆的平衡条件求出F的大小；
（2）根据图示判断动力臂、阻力臂以及阻力的变化，然后根据杠杆平衡的条件可知拉力F的大小变化情况；
（3）改用方向始终竖直向上，大小不变的恒力使杠杆逆时针转过30°，根据三角函数求出A点上升的高度，根据W=Fs求出在此过程中F0做的功．
解答 解：（1）在A端施加与杠杆垂直向上的力F，杠杆在水平位置保持平衡时，
由杠杆的平衡可得：F×L=G×$\frac{L}{2}$，
解得：F=$\frac{G}{2}$；
（2）根据图示可知，力F的方向始终与杠杆垂直，将杠杆逆时针匀速转过30°的过程中，动力臂不变，阻力臂小，阻力不变，由杠杆平衡的条件可知，F将变小；
（3）改用方向始终竖直向上，大小不变的恒力使杠杆逆时针转过30°，
则A点上升的高度：
h=Lsin30°=$\frac{L}{2}$，
则在此过程中F0做的功：
W=F0h=F0×$\frac{L}{2}$=$\frac{{F}_{0}L}{2}$．
故答案为：（1）$\frac{G}{2}$；（2）变小；（3）$\frac{{F}_{0}L}{2}$．
点评 本题考查了杠杆的平衡条件和杠杆的动态平衡分析以及功的计算，分析好力臂的变化和F0上升的高度是关键．
练习册系列答案
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18．如图所示是“探究滑动摩擦力的大小与哪些因素有关”的实验．
（1）实验中为了测量滑动摩擦力的大小，应用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块；实验数据如下：
（2）分析甲丙（选填序号）两次实验数据可以得出滑动摩擦力与接触面粗糙程度的关系；
（3）分析甲、乙两次实验数据可以得出在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（4）在第一次实验中如果用0.5N的力水平拉动木块，则木块受到的滑动摩擦力为0.4N．
（1）实验中为了测量滑动摩擦力的大小，应用弹簧测力计沿水平方向匀速直线拉动木块；实验数据如下：
| 序号 | 接触面 | 压力/N | 滑动摩擦力/N |
| 甲 | 木块与木板 | 2.0 | 0.4 |
| 乙 | 木块与木板 | 2.5 | 0.5 |
| 丙 | 木块与砂纸 | 2.0 | 0.6 |
（3）分析甲、乙两次实验数据可以得出在接触面粗糙程度相同时，压力越大，滑动摩擦力越大；
（4）在第一次实验中如果用0.5N的力水平拉动木块，则木块受到的滑动摩擦力为0.4N．
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