Question

實心物體甲靜止在水平地面上，對地面的壓強為3.6×10⁴Pa．有一個重力可以忽略不計的杠桿AB，支點為O，可以在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動，將甲物體掛在杠桿的B端，當在A端施加40N的豎直向下的拉力時，杠桿在水平位置平衡，此時物體甲對地面的壓強變?yōu)?.6×10⁴Pa，如圖所示．當物體甲對地面的壓力剛好為零，杠桿在水平位置平衡時，在A端施加

 

N的豎直向下的拉力．

Answer 1

分析：由物體甲靜止在水平地面上，對地面的壓強p和當在A端施加40N的豎直向下的拉力時對地面的壓強p′得出動力臂和阻力臂的大小關系，再利用杠桿的平衡條件求當物體甲對地面的壓力剛好為零，在A端施加的豎直向下的拉力．

解答：解：（1）物體甲靜止在水平地面上：
∵F=G，
∴p=

F

s

=

G

s

，
∴G=ps；
（2）當在A端施加40N的豎直向下的拉力時：
∵而F_支=p′s
∴F_拉=G-F_支=ps-p′s，
∵杠桿平衡，F(xiàn)_拉L_OB=FL_OA，
∴

LOB

LOA

=

F

F拉

=

40N

ps-p′s

；
（3）當物體甲對地面的壓力剛好為零，
∵GL_OB=F′L_OA，
∴F′=

GLOB

LOA

= ps×

40N

ps-p′s

=3.6×104Pa×

40N

3.6×104Pa-1.6×104Pa

=72N．
故答案為：72．

點評：本題考查了壓強的計算、杠桿的平衡條件、物體受力的分析，要求靈活運用，屬于難題．