Question

如圖所示，長為L=4m輕桿可繞其中點O自由轉動，初始時質量M=4kg的小物體通過細繩掛在桿的右端，質量m=5kg的小物體通過細繩掛在桿的左端，為使輕桿水平靜止，在距左端1m 的P處將其托住，則P點受到輕桿的壓力大小為

 

N；若用水平拉力緩慢將M拉高y，則P處受到的壓力

 

（填“變大”、“變小”或“不變”）．

Answer 1

分析：以O為支點，兩側繩子的拉力有力矩，P點出支持力也有力矩，根據(jù)力矩平衡條件列式求解；用水平拉力緩慢拉起M，由平衡條件分析細繩的拉力與小物體重力Mg的關系，再以O點為支點，根據(jù)力矩平衡條件列式，分析P對輕桿的支持力如何變化，即可得到P處所受的壓力如何變化．

解答：解：以O為支點，根據(jù)力矩平衡條件，有：mg?

L

2

=Mg?

L

2

+N?

L

4

，解得N=20N；
拉起y高度后，解：以M為研究對象，設細繩與豎直方向的夾角為α，細繩拉力大小為T，則由平衡條件得：Tcosα=Mg
以O為支點，設桿長為L，PO間距離為l．根據(jù)力矩平衡條件得：mg?

L

2

=N?

L

4

+Tcosα?

L

2

；
由以上兩式得 mg?

L

2

=N?

L

4

+Mg?

L

2

；
由于M、m、L均不變，則得N不變，即P對桿的支持力不變，則P處受到的壓力不變．
故答案為：20，不變．

點評：本題是一道綜合較強的題目，整合了共點力平衡、力矩平衡、牛頓第二定律等多個力學知識，關鍵要把握物理規(guī)律，分析臨界條件．