為探究平衡木受力特點，喜愛體*的小薇設計了一個平衡木模型。整個裝置如圖*所示，AB可繞支點O無摩擦轉動，C處固...

問題詳情：

為探究平衡木受力特點，喜愛體*的小薇設計了一個平衡木模型。整個裝置如圖*所示，AB可繞支點O無摩擦轉動，C處固定一豎直硬杆，硬杆的底部安裝了壓敏電阻片R，R所在的電路放在了硬杆內（整個裝置除硬杆以外其它部分的重力均不計），且AB＝5m，OA＝BC＝1m，電源電壓恆為3V，硬杆底部R阻值隨地面對它的支持力F變化的關係如圖乙所示，整個裝置放在水平地面上，AB始終處於水平平衡狀態，當重360N的小薇站在A點時，電流表的示數為0.1A。

求：（1）小薇在A點時，C處受到硬杆的拉力；

（2）小薇在A點時，地面對硬杆底部R的支持力；

（3）當電流表的示數為0.3A時，小薇距A點多少米？

【回答】

（1）小薇在A點時，C處受到硬杆的拉力為120N；

（2）小薇在A點時，地面對硬杆底部R的支持力為60N；

（3）當電流表的示數為0.3A時，小薇距A點2m。

【解析】：

（1）小薇在A點時，槓桿平衡，槓桿受小薇對A點的壓力和硬杆對C點的拉力，

其中OA＝1m，OC＝AB﹣OA﹣BC＝5m﹣1m﹣1m＝3m，

根據槓桿的平衡條件可得：G人•OA＝F拉•OC，

即：360N×1m＝F拉×3m，

解得：F拉＝120N；

（2）小薇在A點時，電流表的示數I＝0.1A，由I可得，此時壓敏電阻的阻值：

R30Ω；

由圖乙知，當R＝30Ω時，地面對硬杆底部R的支持力為60N；

（3）小薇在A點時，硬杆受到的力如圖所示：

由力的平衡條件和前面數據可得，硬杆的重力：G＝F支+F拉＝60N+120N＝180N；

當I′＝0.3A時，由I可得，壓敏電阻的阻值為：

R′10Ω，

由圖象乙知，當R＝10Ω時，地面對杆的支持力F支′＝300N；

由於F支′＞G，所以可知此時槓桿對硬杆產生的是壓力，如圖所示：

由力的平衡條件可得，槓桿對硬杆的壓力：F壓＝F支′﹣G＝300N﹣180N＝120N；

由於力的作用是相互的，則硬杆對槓桿的支持力FC也為120N；

設此時小薇到支點O的距離為L，

根據槓桿的平衡條件可得：FC•OC＝G人•L，

即：120N×3m＝360N×L，

解得L＝1m，

所以小薇應在支點O的左側1m處，

則此時小薇到A點的距離為：s＝OA+L＝1m+1m＝2m；

知識點：九年級下

題型：計算題