如图所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一质量为4kg的物体，杠杆处于水平静止状态，已知OA长为50cm，OC长为30cm，∠OAB=30°．（g取10N/kg）

Question

如图所示，一轻质杠杆OA可绕O点无摩擦转动，A端用绳子系在竖直墙壁的B点，在杠杆的C点悬挂一质量为4kg的物体，杠杆处于水平静止状态，已知OA长为50cm，OC长为30cm，∠OAB=30°．（g取10N/kg）
（1）拉力F的大小是多少？
（2）当物体由C点向O点移动时，动力F的大小怎么变化？

Answer 1

（1）过支点O作垂直绳子对杠杆的拉力F作用线的垂线段（即力臂L）．
如图所示：

在Rt△OAD中，∠ODA=90°，∠DAO=30°，
∴OD=(1)/(2)OA=(1)/(2)×50cm=25cm
根据杠杆平衡条件得：F×OD=G×OC
即F×OD=mg×OC
F×25cm=4kg×10N/kg×30cm
解得：F=48N．
（2）当物体由C点向O点移动时，OC逐渐减小，G和OD均不变，根据杠杆平衡条件得：F×OD=G×OC可得，F=(G×OC)/(OD)，因为OC减小，故F随之变小．
答：（1）拉力F的大小是48N；
（2）当物体由C点向O点移动时，动力F变小．