Question

如图1所示，在杠杆C点挂上钩码，在转轴O上套有半径大小为R的圆形纸板，纸板圆心也在O点。在杠杆上先后施加与纸板边缘相切的拉力F_A、F_B，杠杆都能在水平位置保持平衡。杠杆平衡时，拉力F_B的力臂大小为______，拉力F_A______（选填“>”、“=”或“<”）F_B；如图2所示，物体M重G=50N，当滑轮在恒力F的作用下以0.25m/s的速度匀速上升时，物体M的速度______m/s，作用力F=______N。（不计滑轮重和摩擦）

Answer

R = 0.5 100

【解析】

[1]在杠杆上先后施加与纸板边缘相切的拉力FA、FB，由数学知识，圆心与切点的连线与切线垂直，即对应的半径与切线垂直，根据力臂的定义，图中FA、FB对应的力臂均为R。

[2]由题意知，两力的力臂相等，根据杠杆的平衡条件可知，FA=FB。

[3]由图可知，使用的是动滑轮，动力作用在轴上，物体上升的速度等于滑轮上升速度的2倍，即

v物=2v轮=2×0.25m/s=0.5m/s

[4]因为滑轮的重力和摩擦力不计，所以拉力为

F=2G=2×50N=100N