Question

【題目】如圖所示，一根質(zhì)量不計(jì)的輕棒長(zhǎng)度為d，質(zhì)量為m的物塊A用細(xì)繩掛于其中點(diǎn)，輕棒可繞轉(zhuǎn)軸O轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)軸處摩擦不計(jì))。用最小的拉力F緩慢將輕棒從豎直位置拉動(dòng)到與豎直方向夾角為θ=60°的位置。

(1)在如圖中畫出此時(shí)的最小拉力F和阻力臂L2________________

(2)在從豎直位置拉向水平位置的過(guò)程中，隨拉開角度的增加，請(qǐng)推導(dǎo)出拉力F的大小與角度θ的關(guān)系式 ________。

(3)從豎直位置拉動(dòng)到與豎直方向夾角為θ=60°的位置時(shí)共用時(shí)間t，則拉力F做功功率的表達(dá)式是____________________。

(4)拉力F的功率并不是始終這么大，此功率的表達(dá)式是表示拉力F做功的__________。

Answer 1

【答案】 0.5mgsinθ 0.25mgd/t 平均快慢程度

【解析】根據(jù)力臂的概念：從支點(diǎn)向力的作用線作垂線即力臂；根據(jù)杠桿的平衡條件可知力臂最大時(shí)力最小，從圖上可以看出力與杠桿垂直是力最小，作圖如下：

（2）Gdsin=Fd ,F==Gsin=mgsin；

（3）W=Gh=mgdmgd,

P===

(4)拉力F的功率并不是始終這么大，此功率的表達(dá)式是表示拉力F做功的平均快慢程度