如图所示,不计摩擦及杠杆自重.悬挂物G=4.5N,作用在杠杆右端的力F与杠杆成30°角,当杠杆平衡时F的大小是______N.

问题描述:

如图所示,不计摩擦及杠杆自重.悬挂物G=4.5N,作用在杠杆右端的力F与杠杆成30°角,当杠杆平衡时F的大小是______N.

如图,过支点O做动力(拉力)作用线的垂线,则OC为动力臂,OA为阻力臂,
在直角三角形OBC中,
∵∠OBC=30°,
∴OC=

1
2
×OB,
由题知,OA=
1
3
×OB,
∴OA:OC=
1
3
×OB:
1
2
×OB=2:3,
∵杠杆在水平位置平衡,
∴F×OC=G×OA,
∴F=
G×OA
OC
=G×
2
3
=4.5N×
2
3
=3N.
故答案为:3.
答案解析:过支点O做动力(拉力)作用线的垂线,得出力臂,因为在直角三角形OBC中,∠OBC=30°,求出动力臂OC的大小;又知道阻力和阻力臂,利用杠杆的平衡条件求拉力大小.
考试点:杠杆的平衡条件.
知识点:本题考查了学生对杠杆的平衡条件的掌握和运用,能画出动力臂并能计算出动力臂的大小是本题的关键.