Question

18．如圖所示，一輕質(zhì)杠桿OA可繞O點(diǎn)無摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，A端用繩子系在豎直墻壁的B點(diǎn)，在杠桿的C點(diǎn)懸掛一重為30N的物體，杠桿處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，已知OC=2CA．
（1）請(qǐng)?jiān)趫D中畫出繩子對(duì)杠桿拉力F的力臂；
（2）拉力F的大小是40N．

Answer 1

分析 （1）力臂的畫法：過支點(diǎn)作力的作用線的垂線段；因此根據(jù)力臂的畫法作出繩子對(duì)杠桿拉力的F的力臂；
（2）杠桿平衡的條件：動(dòng)力乘以動(dòng)力臂等于阻力乘以阻力臂；如圖所示，根據(jù)直角三角形角與邊的關(guān)系，求出繩子對(duì)杠桿拉力的力臂；再利用已知的重力和重力的力臂以及杠桿平衡的條件求出拉力F的大�。�

解答 解：
（1）過支點(diǎn)O作垂直于拉力F作用線的垂線段（即力臂L）．如圖所示：

（2）OC=2CA，所以O(shè)A=OC+AC=3AC，
如上圖所示，在Rt△ODA中，∠ODA=90°，∠DAO=30°，
所以O(shè)D=$\frac{1}{2}$OA=$\frac{3}{2}$AC，
根據(jù)杠桿平衡條件得：F×OD=G×OC，
即：F×$\frac{3}{2}$AC=30N×2AC，
解得：F=40N．
答：（1）見上圖；（2）40．

點(diǎn)評(píng) 本題考查力臂的作圖和杠桿平衡條件的應(yīng)用．做力臂時(shí)一定要找準(zhǔn)支點(diǎn)與力的作用線，力的作用線必要時(shí)可進(jìn)行延長(zhǎng)，在畫出由支點(diǎn)到力的作用線的距離時(shí)，也注意要垂直才行．