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题干

如图所示,轻质杠杆OP1m,能绕O点转动,P端用细绳悬于N点。现有一质量为1kg的物体A通过滑环挂在M点(滑环和绳子的质量可忽略),OM的长度为0.1m,由于杆OP与水平方向成30°角倾斜,滑环刚好能由MP端匀速滑动,滑动速度为0.02ms,细绳能承受的最大拉力为9N。(g10Nkg)求:
1)滑环从M点开始滑动,经过多长时间后细绳会断裂;
2)从滑环自M点滑动到细绳PN断裂时,A所受重力做的功;
3)上述过程中,A所受重力做功的功率。

视频讲解

文字解析

【答案】
解:(1)设经t时间后绳子会断裂,由杠杆平衡条件有FP·OPcos30°=FA(OM+vt)cos30°FA=mgFP·OP=mg(OM+vt)(2)重力做的功WG=mgh=mgvtsin30°=1×10×0.02×40×0.5J=4J(3)重力做功的功率

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