Question

如圖所示，質量為8kg，邊長為5cm的正方體物塊A置于水平地面上，通過細繩系于輕質杠桿BOC的B端，杠桿可繞O點轉動，且CO=3BO，在C端用F=20N的力豎直向下拉杠桿，使杠桿在水平位置平衡．（繩重不計，g取10N/kg） 
求：
（1）物體A的重力G；
（2）B端細繩的拉力F_拉；
（3）物體A對地面的壓力F_壓；
（4）物體A對地面的壓強P．

Answer 1

分析：（1）知道物體的質量，利用重力公式求物體A的重力；
（2）知道兩力臂的大小關系和F的大小，利用杠桿的平衡條件求B端細繩的拉力；
（3）物體A對地面的壓力等于A受到的重力減去繩對物體的拉力，據此求物體A對地面的壓力；
（4）知道A對地面的壓力，求出受力面積，再利用壓強公式求A對地面的壓強．

解答：解：（1）物體A的重力G=mg=8kg×10N/kg=80N；
（2）由杠桿平衡條件得：F_拉×OB=F×OC，
則F_拉=

F×OC

OB

=

20N×3OB

OB

=60N；
（3）物體A對地面的壓力F_壓=G-F_拉=80N-60N=20N；
（4）物體與地面的接觸面積S=5cm×5cm=25cm²=2.5×10^-3m²，
物體對地面的壓強P=

F壓

S

=

20N

2.5×10-3m2

=8000Pa；
答：（1）物體A的重力為80N．
（2）B端細繩的拉力是60N．
（3）物體A對地面的壓力是20N．
（4）物體A對地面的壓強是8000Pa．

點評：本題考查了重力的計算、壓強的計算、杠桿的平衡條件，知識點多，要求靈活掌握，屬于難題．利用好杠桿平衡條件是本題的關鍵．需要正確分析各方面的關系，熟練運用相關公式．