Question

如右圖所示，杠桿OA處于水平平衡狀態(tài)，O為支點(diǎn)，不計(jì)杠桿重，在桿的中點(diǎn)C掛一物體G，G=20N，繩子對(duì)A點(diǎn)的拉力為F，繩與水平成30°夾角，若OA長(zhǎng)24cm，則F=

 

N，F(xiàn)的力臂為

 

cm；當(dāng)物體G向

 

點(diǎn)水平移動(dòng)時(shí)，繩子的拉力變大，若繩子只能承受30N的拉力，則物體G最遠(yuǎn)距O端

 

cm

Answer 1

分析：（1）畫出動(dòng)力臂，利用三角形的角邊關(guān)系可以求出動(dòng)力臂的大小，再利用杠桿平衡條件求動(dòng)力大��；
（2）當(dāng)動(dòng)力為30N時(shí)，知道動(dòng)力臂和阻力大小，利用杠桿平衡條件求物體距O端最遠(yuǎn)的距離．

解答：解：（1）如圖，過支點(diǎn)O作AB的垂線，垂足為D，則OD為動(dòng)力臂，
∵∠OAD=30°
∴L_OD=

1

2

L_0A=

1

2

×24cm=12cm
又∵L_OC=

1

2

L_0A=

1

2

×24cm=12cm，F(xiàn)L_OD=GL_OC，
∴F =

GLOC

LOD

=

20N×12cm

12cm

=20N；

（2）由FL_OD=GL_OC可知，物重G和動(dòng)力臂L_OD不變，當(dāng)L_OC變大（向A點(diǎn)移動(dòng)），拉力F將變大；
當(dāng)F′=30N時(shí)，
∵F′L_OD=GL_OC′，
∴L′OC=

F′LOD

G

=

30N×12cm

20N

=18cm
故答案為：20，12，A，18．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了力臂的畫法，杠桿平衡條件的應(yīng)用，兩次利用杠桿平衡條件，物理量多，較為復(fù)雜，屬于難題