Question

治療骨折病人腿部有一種方法，叫“牽引”法，如圖所示是正在治療某個(gè)骨折病人腿部示意圖、假定人腿和石膏的總質(zhì)量是15kg，其重心A距支點(diǎn)O的距離是35cm，懸掛處B距支點(diǎn)O的距離是75cm，兩定滑輪之間的距離是60cm，請(qǐng)?jiān)趫D上畫出動(dòng)力和阻力的示意圖，畫出動(dòng)力臂和阻力臂，并計(jì)算出懸掛物的質(zhì)量是多少千克？

Answer 1

解：根據(jù)題意畫出動(dòng)力臂為L₁，阻力臂為L₂，如圖所示．
而阻力F₂=G_腿=m_腿g，根據(jù)杠桿平衡條件可知：F₁?L₁=F₂?L₂，即mgL₁=m_腿gL₂
所以，懸掛物m===7kg
答：懸掛物的質(zhì)量是15千克．
分析：如圖所示，圖中兩個(gè)滑輪均為定滑輪，起的作用是改變力的方向，腿和石膏相當(dāng)于杠桿，支點(diǎn)為O，動(dòng)力為B點(diǎn)受到滑輪向上的拉力，這個(gè)拉力等于懸掛物的重力；腿和石膏的重力相當(dāng)于阻力，作用點(diǎn)在A點(diǎn)．再根據(jù)杠桿平衡條件求出拉力大小，然后根據(jù)G=mg求出懸掛物的質(zhì)量．
點(diǎn)評(píng)：該題考查了杠桿平衡條件的應(yīng)用以及定滑輪的性質(zhì)，解題關(guān)鍵是找出動(dòng)力、阻力對(duì)應(yīng)的兩個(gè)力臂．