为探究平衡木受力特点，喜爱体*的小微设计了一个平衡木模型。整个装置如图*所示AB可绕支点O无摩擦转动，C处固定...

问题详情：

为探究平衡木受力特点，喜爱体*的小微设计了一个平衡木模型。整个装置如图*所示AB可绕支点O无摩擦转动，C处固定一竖直硬杆，硬杆的底部安装了压敏电阻片R，R所在的电路放在了硬杆内（整个装置除硬杆以外，其它部分的重力均不计），且AB=5m，OA=BC=1m，电源电压恒为3V，硬杆底部R阻值随地面对它的支持力F变化的关系如图乙所示，整个装置放在水平地面上，AB始终处于水平平衡状态，当重360N的小薇站在A点时，电流表的示数为0.1A，求：

（1）小薇在A点时，C处受到硬杆的拉力；

（2）小薇在A点时，地面对硬杆底部R的支持力；

（3）当电流表的示数为0.3A时，小薇距A点多少米？

【回答】

(1) 120N；(2) 60N；(3) 2m

【分析】

本题考查欧姆定律、杠杠的平衡条件，根据欧姆定律和杠杆平衡条件分析求解。

【详解】

(1)整个装置除硬杆以外，其它部分的重力均不计，根据杠杆的平衡条件可得

C处受到硬杆的拉力为

(2)小薇站在A点时，电流表的示数为0.1A，此时电路中的电阻

由乙图可知地面对硬杆底部R的支持力为60N。

(3)以硬杆为研究对象，小薇站在A点时，硬杆受到自身向下的重力作用，AB对硬杆向上拉力作用，以及地面对硬杆的支持力。AB始终处于水平平衡状态，即硬杆处于水平平衡状态，则三个力满足如下关系

AB对硬杆拉力与C处受到硬杆的拉力为一对相互作用力，故AB对硬杆拉力为120N，则，硬杆的重力为

当电流表的示数为0.3A时，即电路中电流＝0.3A时，由欧姆定律可知此时压敏电阻的阻值为

由乙图知此时地面对它的支持力

此时地面对它的支持力300N大于硬杆的重力180N

则硬杆受到AB的压力作用，三个力满足如下关系

硬杆受到AB的压力为

则硬杆对C端的支持力

此时人在O点的左边，根据杠杆的平衡条件得

所以

小薇距A点

答：(1)小薇在A点时，C处受到硬杆的拉力为120N；

(2)小薇在A点时，地面对硬杆底部R的支持力60N；

(3) 当电流表的示数为0.3A时，小薇距A点2m。

知识点：杠杆

题型：计算题