问题 填空题

如图所示,质量均匀分布的甲、乙两球的重力相等,均为150N,球半径和BD、BC的轻绳长均为R,今由轻绳AB连接悬挂在处于水平位置的杠杆OE上,悬挂点距支点O的距离为0.2m,杠杆为质量均匀分布的直棒,每米的重力为30N,则当所有物体处于静止时,绳AB的拉力为______N,杠杆的长度为______m时,在E端所用力F为最小.

答案

对两球整体受力分析,受重力和拉力,故拉力等于重力,故绳子AB的拉力T=300N;

对杠杆,设杆长为L,以O为支点,动力有拉力,阻力有杆的重力和细线AB的拉力,根据力矩平衡条件,有

FL=T×AO+G0

L
2

代入数据,有

FL=300×0.2+15L2

解得:F=

60
L
+15L≥2
60
L
?
15L
=60N(当
60
L
=15L
,即L=2m时取等号)

故答案为:300,2.

单项选择题
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