Question

如图，有一块平直的轻质木板OA=5m（木板重力不计），其左端连接在转动轴O处，其右端A用一根细绳系在竖直

如图，有一块平直的轻质木板OA=5m（木板重力不计），其左端连接在转动轴O处，其右端A用一根细绳系在竖直墙B处，此时木板恰好水平，夹角∠BAO=30°，细绳能承受的最大拉力为10N，现将一个重为10N的小物块放在木板上O点附近（可视为在O点），让它在一个大小为5N的水平拉力作用下以2m/s的速度向右做匀速直线运动．求：（1）小物块在木板上运动时，它受到的摩擦力是多大？为什么？（2）小物块在木板上运动了多长时间，细绳才被拉断？

Answer 1

（1）因为小物块在力的作用下向右做匀速直线运动，所以拉力与摩擦力是一对平衡力．
则f=F=5N．
（2）设物由O向A运动路程s时绳被拉断，此时绳的拉力为10N．

则利用杠杆平衡条件F₁L₁=F₂L₂，夹角∠BAO=30°则OD=

1

2

OA
则F_AB?

1

2

OA=G?S，
代入数据：10N×5m=10N×s
解得：s=5m，
利用v=

s

t

得t=

s

v

=

5m

2m/s

=2.5s；
答：（1）它受到的摩擦力是5N，因为拉力与摩擦力是一对平衡力．
（2）物块在木板上运动了2.5s，细绳才被拉断．