Question

13．如圖所示，正方體金屬塊A質(zhì)量為100kg，邊長2dm，靜止放在水平面上，通過輕繩系于輕質(zhì)杠桿BOC的B端，杠桿可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動，且BC=3BO．在C端用F=100N的力豎直向下拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡，求：此時(shí)
（1）繩對B端的拉力F_拉；
（2）物體A對地面的壓強(qiáng)p．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)杠桿的平衡條件求出繩對杠桿B端的拉力；
（2）物體A靜止，處于平衡狀態(tài)，受到的力為平衡力，對物體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對地面的壓強(qiáng)．

解答 解：（1）由杠桿平衡條件有：F_拉×BO=F×OC，
由BC=3BO，可得OC=2BO，
則F_拉=$\frac{F×OC}{BO}$=$\frac{100N×2BO}{BO}$=200N；
（2）物體A的重力：
G=mg=100kg×10N/kg=1000N，
對靜止的物體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=1000N-200N=800N，
因物體A對地面的壓力和地面對物體A的支持力是一對相互作用力，
所以，物體A對地面的壓力：
F_壓=F_支持=800N，
受力面積：
S=2dm×2dm=4dm²=0.04m²，
A對地面的壓強(qiáng)：
p=$\frac{{F}_{壓}}{S}$=$\frac{800N}{0.04{m}^{2}}$=2×10⁴Pa．
答：（1）繩對杠桿B端的拉力為200N；
（2）此時(shí)物體A對地面的壓強(qiáng)為2×10⁴Pa．

點(diǎn)評 本題主要考查了二力平衡條件、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．