Question

如圖所示，有一粗細均勻，重為40N，長為4m的長木板AB，置于支架上，支點為0，且AO=1m，長木板的右端B用繩子系住，繩子另一端固定在C處，當長木板AB水平時，繩與水平成30°的夾角，且繩子所能承受的最大拉力為60N．一個重為50N的體積不計的滑塊M在F=10N的水平拉力作用下，從AO之間某處以V=1m/s的速度向B端勻速滑動，求：

①滑塊勻速運動時所受的摩擦力的大小

②當滑塊勻速運動時拉力F做功的功率

③滑塊在什么范圍內滑動才能使AB保持水平．

Answer 1

 ①f=F=10N；

②P=Fv=10N×1m/s=10W；

③當M在O點左側離O點X₁米，且T=0，則

G•X₁+G_OA•L_OA=G_OB•L_OB，即50N×X₁+10N××1m=30N××3m，

解得：X₁=0.8m；

當M在O點右側離O點X₂米時，且T=60N，則

G_OA•L_OA=G•X₂+G_OB•L_OB﹣T•L_OBsin30°，即10N××1m=50N×X₂+30N××3m﹣60N×3m×，

解得：X₂=1m，

故滑塊在O點左側0.8m到右測1m范圍內滑動才能使AB保持水平．

答：①滑塊勻速運動時所受的摩擦力為10N；

②當滑塊勻速運動時拉力F做功的功率為10W；

③滑塊在O點左側0.8m到右測1m范圍內滑動才能使AB保持水平．