Question

如圖所示裝置，輕質杠桿可繞O點轉動，OA=2m，一只質量為0.2kg的老鼠從O點勻速爬向A，已知細繩能承受的最大拉力為F=1N，則老鼠距離O點多遠時將掉入下面的捕鼠水缸中？若老鼠從O點起10s后掉入缸，則老鼠的爬行速度是多少？

Answer 1

解：老鼠受到的重力G=mg=0.2kg×10N/kg=2N，
設當繩子拉力F=1N時，老鼠到O點的距離是s，
由杠桿平衡條件得：G×s=F×OA，
即2N×s=1N×2m，解得：s=1m，
老鼠的速度v===0.1m/s；
答：老鼠距離O點1m時將掉入下面的捕鼠水缸中；
若老鼠從O點起10s后掉入缸，則老鼠的爬行速度是0.1m/s．
分析：由杠桿平衡條件求出繩子斷裂，即繩子拉力為1N時，老鼠距O點的距離；
已知老鼠的運動時間，由速度公式可以求出老鼠的速度．
點評：熟練應用杠桿平衡條件、速度公式及其變形公式即可正確解題．