如图所示,物体甲静止在水平地面上,对地面的压强是5.4×105Pa.有一重力可忽略不计的杠杆AB,支点为O,且OA:OB=2:1.将甲挂在杠杆的B端,在A端施40N竖

发布时间:2020-08-13 07:27:00

如图所示,物体甲静止在水平地面上,对地面的压强是5.4×105Pa.有一重力可忽略不计的杠杆AB,支点为O,且OA:OB=2:1.将甲挂在杠杆的B端,在A端施40N竖直向下的拉力时,杠杆在水平位置平衡.此时物体甲对地面的压强变为1.8×105Pa.当物体甲对地面的压力刚好为零时,在杠杆A端应施________N竖直向下的拉力.

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解析分析:(1)物体第一次放在水平地面上时,对地面的压力等于重力,根据压强的公式表示出物体重力的大小.
(2)物体第二次挂在杠杆上,对杠杆的拉力等于它的重力和受到的支持力的差,根据杠杆的平衡条件列出等式就可以求出物体的重力.
(3)当物体甲对地面的压力刚好为零时,物体对杠杆的拉力等于自身的重力,根据杠杆平衡条件就可以求出作用在A端的拉力.

解答:(1)设正方体底面积为S,
①物体甲静止在水平地面上,对地面的压强P1=,所以物体甲的重力G=P1S;
②当把甲挂在杠杆的B端,在A端施40N竖直向下的拉力时,杠杆在水平位置平衡,此时物体甲对地面的压强P2=,所以此时物体甲对地面的压力F压=P2S,
∵力的作用是相互的,
∴地面对物体甲的支持力F支=F压,
物体甲对杠杆的拉力F拉=G-F支;
(2)由杠杆平衡条件得:F1?OA=F拉?OB,
即:F1?OA=(P1S-P2S)?OB,
由题知:P1=5.4×105Pa;P2=1.8×105Pa;F1=40N;OA:0B=2:1,
解得:S=×10-3m2;
物体重力G=P1S=5.4×105Pa××10-3m2=120N,
(3)当正方体甲对地面的压力刚好为零时,G?OB=F1′?OA,
∴F1′==120N×=60N
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