Question

如图13所示，一个轮轴，大轮半径R=25 cm，小轮半径r=20 cm，在小轮上绕有绳子，绳子下端挂有一个重G=500 N的物体，在大轮上方有一杠杆压在大轮边缘上.若AB=40 cm，BC=60 cm，杠杆和大轮边缘的动摩擦因数μ=0.4，当重物匀速下落时，在C点至少需要施加多大的一个力？该力的方向如何？（杆、绳质量均不计）

图13

Answer 1

400 N     竖直向下

解析：轮轴和杠杆均有固定转轴，运用有固定转轴的物体的平衡条件求解.

重物匀速下落时，重力G对轴O的力矩同杠杆B处对轮轴摩擦力f对轴O的力矩代数和为零，即

f·R=G·r    f=G

分析杠杆受力如图所示，显然要使C处施加的力最小，力的方向必须竖直向下，根据M_合=0有

F·=N·

其中=1.0 m,  =0.40 m

N=G

解得F=·G

=