如图所示,一足够长的刚性轻板(不易弯曲,且不计本身重量),A端用绳系住,并将绳的另一端固定在地面上,绳能承受的最大拉力为Fm=1000N,用一支架将轻板支撑在O处,板刚好水平.设OA=0.5m,有一个重为200N的小孩,从O点开始出发,以v=0.25m/s的速度向另一端缓慢行走.求:
(1)行走1.5s?后绳的拉力;
(2)行走多长时间,刚好绳被拉断.
网友回答
解:(1)行走1.5s?后,人行走的距离为:L1=s=vt=0.25m/s×1.5s=0.375m.
因为F1L1=F2L2,所以,200N×0.375m=F2×0.5m,所以,F2=150N.
(2)绳刚好被拉断时,绳子A端的拉力为 Fm=1000N,
因为F1L1=F2L2,所以,200N×L'1=1000N×0.5m,所以,L'1=2.5m,
所以人行走的时间为:t'===10s.
答:(1)行走1.5s?后绳的拉力为150N;
(2)行走10s,刚好绳被拉断.
解析分析:(1)知道人行走的时间和速度,求出人行走的距离,作为动力臂,知道动力、动力臂、阻力臂,根据杠杆平衡条件求出绳子A端的拉力.(2)绳子被拉断时,绳子A的拉力是1000N,作为阻力,知道阻力、阻力臂、动力,根据杠杆平衡条件求出动力臂;此时的动力臂就是人行走的距离,知道人行走的速度,求出人行走的时间.
点评:本题两次利用杠杆平衡条件,题目中无论几次利用杠杆平衡条件,都要找到每一个过程中对应的动力、动力臂、阻力、阻力臂,根据杠杆平衡条件去解答.