Question

14．如圖所示的裝置中，均勻木棒的O端固定在鉸鏈上，重物G固定在木棒另一端B處，懸線一端繞過定滑輪，另一端套在木棒上使木棒保持水平，現使線套A逐漸向右移動，但始終使木棒OB保持水平，則懸線的拉力F（棒和懸線均足夠長）（　　）

• A． 逐漸變小
• B． 逐漸變大
• C． 先逐漸變大，后又逐漸變小
• D． 先逐漸變小，后又逐漸變大

Answer 1

分析 分析杠桿的五要素，由圖知，阻力（杠桿的重力和重物的重力）乘以阻力臂的和是不變的，動力的大小變化要從動力臂的大小變化上得出，所以要畫出幾條典型的情況下的力臂加以分析得出結論．

解答 解：如下圖所示，G′表示桿AB的自重，M表桿的重心，L_OM表示桿的重心M到支點O的距離，G表重物的重力，BO表示重物重力的力臂，T表示懸線拉力的大小，L表示作用于桿AB上的懸線拉力對O點的力臂．

把OB視為一根可繞O端轉動的杠桿，則由杠桿平衡條件有：G′×L_OM+G×OB=T×L-------①，
①式中，G′、L_OM、G、OB各量均保持不變，①式左邊為定值，
當線套在桿上逐漸向右移動時，拉力T的動力L（L₁、L₂、L₃、L₄）經歷了先逐漸變大后又逐漸變小的過程，則由①式可知，懸線的拉力T是先逐漸變小、后又逐漸變大．
故選D．

點評 當阻力和阻力臂的乘積一定時，分析省力情況就要看動力臂的大小變化，所以本題畫出圖中動力臂是解決本題的關鍵．難度較大．