Question

2．如圖所示．質(zhì)量為70kg，邊長(zhǎng)為20cm的正方體物塊A置于水平地面上，通過(guò)繩系于輕質(zhì)杠桿BOC的B端，杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，且OC=2OB．在C端用F=150N的力豎直向下拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡，且繩被拉直，（繩重不計(jì)，g取10N/kg）求：
（1）物體A的重力G
（2）繩對(duì)杠桿B端的拉力F_拉，
（3）此時(shí)物體A對(duì)地面的壓強(qiáng)P．

Answer 1

分析 （1）知道物體A的質(zhì)量，根據(jù)G=mg求出重力；
（2）根據(jù)杠桿的平衡條件求出杠桿B端對(duì)繩的拉力，利用繩對(duì)杠桿B端的拉力與杠桿B端對(duì)繩的拉力是一對(duì)相互作用力，大小相等；
（3）物體A靜止，處于平衡狀態(tài)，受到的力為平衡力，對(duì)物體A受力分析可知，受到豎直向上的拉力和支持力、豎直向下的重力，根據(jù)力的平衡條件求出支持力，根據(jù)相互作用力求出壓力，根據(jù)面積公式求出A的底面積即為受力面積，根據(jù)p=$\frac{F}{S}$求出此時(shí)物體A對(duì)地面的壓強(qiáng)．

解答 解：（1）物體A的重力：
G=mg=70×10N=700N；
（2）由杠桿平衡條件有：F_拉′×BO=F×OC，
則F_拉′=$\frac{F×OC}{BO}$=$\frac{150N×2BO}{BO}$=300N，
因繩對(duì)杠桿B端的拉力與杠桿B端對(duì)繩的拉力是一對(duì)相互作用力，大小相等，
所以，F(xiàn)_拉=F_拉′=300N；
（3）對(duì)靜止的物體A受力分析可知：受到豎直向上的拉力和支持力、豎直向下的重力，
由力的平衡條件可得，物體A受到的支持力：F_支持=G-F_拉=700N-300N=400N，
因物體A對(duì)地面的壓力和地面對(duì)物體A的支持力是一對(duì)相互作用力，
所以，物體A對(duì)地面的壓力：F_壓=F_支持=400N，
受力面積：S=20cm×20cm=400cm²=0.04m²，
A對(duì)地面的壓強(qiáng)：p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$=$\frac{400N}{0.04{m}^{2}}$=10⁴Pa．
答：（1）物體A的重力為700N；
（2）繩對(duì)杠桿B端的拉力為300N；
（3）此時(shí)物體A對(duì)地面的壓強(qiáng)為10⁴Pa．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了重力公式和二力平衡條件、壓強(qiáng)公式的應(yīng)用，關(guān)鍵是利用好力的平衡條件和相互作用力的關(guān)系，分清各力之間的關(guān)系是關(guān)鍵．