Question

4．如圖輕桿AB長1.5m，可繞固定點O在豎直平面內(nèi)自由轉動，A端用細繩通過滑輪懸掛著沙袋，其中OA=1m，圖中同學的質量為50Kg，他在B端施加一個600N的作用力時，輕桿AB恰能在水平位置平衡，則：
（1）要使沙袋離開地面，人在B端施加最小的力方向為豎直向上．
（2）沙袋的質量為30kg（裝沙的袋子體積和質量、繩重及摩擦不計）．豎直向上．

Answer 1

分析 （1）要使沙袋離開地面，杠桿的A端要下移，人在B端施加的力方向應為豎直向上；
（2）知道人施加的力和兩力臂的大小，根據(jù)杠桿的平衡條件和定滑輪的特點求沙子受到的重力．

解答 解：（1）使沙袋離開地面，人在B端施加的力方向為豎直向上；
（2）輕桿AB在水平位置平衡，
FL_OB=F_拉L_OA，
又因為使用定滑輪不省力，繩重及摩擦不計，
L_OA=1m，L_OB=L_AB-L_OA=1.5m-1m=0.5m
沙袋重：
G=F_拉=$\frac{F{L}_{OB}}{{L}_{OA}}$=$\frac{600N×0.5m}{1m}$=300N．
則沙袋的質量m=$\frac{G}{g}$=$\frac{300N}{10N/kg}$=30kg．
故答案為：（1）豎直向上；（2）30kg．

點評 能熟練運用杠桿的平衡條件是解決本題的關鍵，同時，我們還必須認清本題中定滑輪在這里所起的作用．