Question

如圖所示，物體M是邊長(zhǎng)為10cm的正方體，質(zhì)量為8kg．OAB是一個(gè)可以繞著O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的輕質(zhì)杠桿，AB=2AO．在A點(diǎn)施加豎直向上的拉力F_A，使杠桿處于水平平衡狀態(tài)，此時(shí)物體M對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為2000Pa．畫出物體M受力示意圖并求：
（1）物體M對(duì)杠桿B端的拉力F_B；
（2）作用在A點(diǎn)的拉力F_A．

Answer 1

分析：分析物體M所受的力，畫出示意圖，物體M受重力、繩子向上的拉力及地面對(duì)它的支持力，在這幾個(gè)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)；
（1）根據(jù)M對(duì)地面的壓強(qiáng)，可求出其對(duì)地面的壓力，則等于地面對(duì)物體的支持力，從而根據(jù)示意圖列出各力之間的關(guān)系，代入數(shù)據(jù)便可求出拉力的大�。�
（2）根據(jù)杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂，將已知數(shù)據(jù)代入，便可求出FA的大�。�

解答：解：物體M受重力、繩子向上的拉力及地面對(duì)它的支持力，如圖所示：
；
（1）F_M=pS=2000Pa×0.1m×0.1m=20N 
以M為研究對(duì)象，受力分析如圖所示．
F_B+F_M=G_M
F_B=G_M-F_M=mg-F_M=8kg×10N/kg-20N=60N
（2）根據(jù)杠桿平衡條件：F_AAO=F_BBO=F_B（AB+AO）=F_B（2AO+AO）=3F_BAO
則：F_A=3F_B=3×60N=180N
答：（1）物體M對(duì)杠桿B端的拉力為60N；
（2）作用在A點(diǎn)的拉力為180N．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了對(duì)物體的受力分析及受力示意圖的畫法，同時(shí)考查了有關(guān)壓強(qiáng)公式的應(yīng)用及杠桿平衡條件的應(yīng)用，是一道綜合性題目．