問題詳情:
如圖所示,一根質量分佈均勻的木棒,質量爲m,長度爲L,豎直懸掛在轉軸O處。在木棒最下端用一方向始終水平向右的拉力F緩慢將木棒拉動到豎直方向夾角爲θ的位置(轉軸處摩擦不計)。問:
(1)在答題紙上畫出θ=60°時拉力F的力臂l,並計算力臂的大小。
(2)木棒的重力作用點在其長度二分之一處,隨拉開角度θ的增加,拉力F將如何變化?並推導拉力F與角度θ的關係式。
【回答】
(1)l=Lcos=Lcos600=1/2L 故力臂l=1/2L
(2)由槓桿平衡得:FL1=GL2
解法1:FLcos=G1/2Lsin F=1/2Gtan 當0<<900時,tan隨着的增大而增大,所以F逐漸增大。
解法2:FL1=GL2 透過觀察發現,隨着的增大,L1減小而L2增大,因此L2/L1增大,而F=GL2/L1,所以,F逐漸增大。
知識點:槓桿
題型:計算題