有一块长为2m重为100N的均匀长木板,在距A端0.5m的O处支起,A端用绳子拴在水平地面上,长木板处于水平.现有一个重
1个回答

解题思路:此题涉及杠杆平衡、运动学问题,应先根据杠杆平衡条件计算出绳子拉力增加100N时小物体的位置,再由速度公式计算小物体的速度.

O点左侧木板的重力G1=[100N/2m]×0.5m=25N,O点左侧木板重力对O的力臂L1=[0.5m/2]=0.25m.

O点右侧木板重力G2=[100N/2m]×(2m-0.5m)=75N,右侧木板重力对O点的力臂L2=[2m−0.5m/2]=0.75m.

A处绳子对O点的力臂LA=0.5m,小物体在C点时,物体对O的力臂L物体=[2m/2]-0.5m=0.5m,

由杠杆的平衡条件得:FALA+G1L1=G2L2+G物体L物体

FA=

G2L2+G物体L物体−G1L1

LA=[75N×0.75m+50N×0.5m−25N×0.25m/0.5m]=150N,

2s后A处绳子的拉力FA′=150+100=250N,此时设它距O点的距离为L物体′,

由杠杆的平衡条件得:FA′LA+G1L1=G2L2+G物体L物体

L物体′=

FA′LA+G1L1−G2L2

G物体=[250N×0.5m+25N×0.25m−75N×0.75m/50N]=1.5m.

则在2s内小物体的路程S=L物体′-L物体=1.5-0.5=1m.则小物体在这段时间内运动的平均速度V=[S/t]=[1m/2s]=0.5m/s.

故答案为:0.5m/s.

点评:

本题考点: 速度的计算;杠杆的平衡条件.

考点点评: 此题考查了物体的重心位置,杠杆的平衡,平均速度,涉及的知识点较多,计算较复杂,难度较大.