如图所示,质量不计的光滑木板AB长1.2m,可绕固定点O转动,离O点0.4m的B端挂一重物G,板的A端用一根与水平地面成30°夹角的细绳拉住,木板在水平位置平衡时绳的拉力是9N.求:
(1)重物G的重力
(2)若在O点的正上方放一质量为0.6kg的小球,若小球以15cm/s的速度由O点沿木板向A端匀速运动,问小球至少运动多长时间细绳的拉力减小到零.(取g=10N/kg,绳的重力不计)
答案:
分析:本题考查力矩平衡,找出拉力的作用线,作出力臂,第一问即可求解,第二问结合了运动学知识,先找出小球到达哪一点能保证力矩平衡,由运动学公式求出时间.
解答:解:(1)根据杠杆平衡条件得:F绳×AO=G×BO
即:9N×(1.2m-0.4m)=G×0.4m
∴G=9N
(2)球的重力G球=m球g=0.6Kg×10N/kg=6N(1分)
当绳子拉力为0时,设球离O点距离为L球,则根据杠杆平衡条件得:
G球×L球=G×BO
即:6N×L球=9N×0.4m,∴L球=0.6m=60cm
运动时间t=
答:重物重9N,小球运动4s时绳子拉力为零.