Question

初中物理竞赛题

在图12中，AB、CD分别表示质量均匀、形状相同的两块长方形木板，它们的重均为G，长为L，分别可绕各自的支点O1、O2自由转动，且AO1∶O1B＝CO2∶O2D＝2∶1，现将一根每节重为P，长度超过L的链条MN悬挂在两板的B端和D端，当两木板的B、D两端相距L／2时，两木板恰好保持水平平衡，若将两木板距离增大为L时，AB板将　　（填：“绕O1顺时针转动”，“仍保持水平平衡”或“绕O1逆时针转动”）

我认为拉直后“力臂变短”，应当逆时针旋转，可答案上是仍保持水平平衡。

Answer 1

解：可以整体分析来看，从链条来看，受重力和杆的拉力，杆的拉力的和作用与重力抵消，当拉大距离时，因重力没变，所以杆的拉力的和作用效果没变，因此链条对杆的作用没变，所以还是平衡。
楼主所认为的力臂变短是对的，但是拉力却增大了，从这一方面考虑难以得到结果。

Answer 2

仍保持水平平衡
链条，M、N端各受木板向上的拉力作用，如图所示．因为对称性，这两个拉力大小相等，设为F′，所以链条因受三力平衡有：
　　 F′＋F′＝nP，
　 F′＝nP／2．
　　而两块木板的B端和D端分别受到F′的反作用力F的作用，所以：
F＝F′＝nP／2．
由杠杆平衡条件得
G·l／6＝F·l／3＝（nP／2）l／3，
　n＝G／P．
　　如果将两木板间距增大为l，F不变，其值仍为nP／2，
所以AB板仍保持水平平衡．

Answer 3

应为二力平衡，所以仍保持水平平衡

Answer 4

因为链条对B、D的拉力大小、方向都没变

Answer 5

应该是不变。因为虽然拉力的角度和大小都变了，但可以分解成竖直水平两个方向的力，且竖直方向总是G/2,力臂保持L/3不变，水平方向的力随角度而变化，但是力臂始终为零，因此对杠杆的转动效果都是一样的。
不知你是否能够理解