Question

【題目】如圖所示，用輕質(zhì)薄木板AB做成杠桿，O為支點(diǎn)，OA＝OB＝2ｍ，地面上一質(zhì)量為3kg，底面積為0.01ｍ2的實(shí)心正方體物塊Ｍ，用一不可伸長的細(xì)繩系于OB的中點(diǎn)C，此時(shí)AB靜止于水平位置，細(xì)線剛好被拉直。現(xiàn)將重為10N的小物塊Ｐ放在Ｏ點(diǎn)的正上方的板上，對Ｐ施加水平向左的推力，使Ｐ沿OA向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，g取10N/kg,求：

（1）若細(xì)線能承受的最大拉力為14N，小物塊Ｐ可從Ｏ點(diǎn)開始往左運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)？
（2）小物塊Ｐ往左運(yùn)動(dòng)到最遠(yuǎn)時(shí)，物塊Ｍ對地面的壓強(qiáng)為多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：物塊P可以從O點(diǎn)開始往左運(yùn)動(dòng)最遠(yuǎn)的距離為L2，由F1×L1=F2×L2得：L2=F1L1 /F2 =14N×1m /10N =1.4m

（2）解：推力F做的功W=Fs=F×L2=2N×1.4m=2.8J；物塊M對地面的壓力F壓=G-F最大=3kg×10N/kg-14N=16N，物塊M對地面的最小壓強(qiáng)為p=F壓 /S =16N /(0.1m)2 =1600Pa

【解析】（1）物塊P對杠桿的壓力等于其重力；已知細(xì)線能夠承受的最大壓力，根據(jù)杠桿平衡條件得到P向左運(yùn)動(dòng)的最大距離；
（2）根據(jù)G=mg求出M的重力，然后減去繩子的拉力即為物塊M對地面的壓力，根據(jù)p=求出物塊M對地面的壓強(qiáng)．

【考點(diǎn)精析】利用杠桿的平衡條件和壓強(qiáng)的大小及其計(jì)算對題目進(jìn)行判斷即可得到答案，需要熟知杠桿平衡：杠桿在動(dòng)力和阻力的作用下靜止或勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，稱為杠桿平衡．杠桿平衡是力和力臂乘積的平衡，而不是力的平衡．杠桿平衡的條件：動(dòng)力 ×動(dòng)力臂 = 阻力 ×阻力臂即：F1 L1 = F2 L2可變形為 ：F1 / F2 = L1 / L2；壓強(qiáng)的計(jì)算公式及單位：公式：p =F/s ,p表示壓強(qiáng)，F(xiàn)表示壓力，S表示受力面積壓力的單位是 N，面積的單位是 m2, 壓強(qiáng)的單位是 N/m2,叫做帕斯卡，記作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡單位很小，一粒平放的西瓜子對水平面的壓強(qiáng)大約為20Pa）．