Question

【題目】如圖所示，一根質量不計的輕棒長度為d，質量為m的物塊A用細繩掛于其中點，輕棒可繞轉軸O轉動轉軸處摩擦不計)。用最小的拉力F緩慢將輕棒從豎直位置拉動到與豎直方向夾角為θ=60°的位置。

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

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

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

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

Answer 1

【答案】 0.5mgsinθ 0.25mgd/t 平均快慢程度

【解析】根據力臂的概念：從支點向力的作用線作垂線即力臂；根據杠桿的平衡條件可知力臂最大時力最小，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，此功率的表達式是表示拉力F做功的平均快慢程度