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4kg，邊長(zhǎng)為0.1m的實(shí)心正方體物塊M用一不可伸長(zhǎng)的細(xì)線系于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10N的小物塊P放在O點(diǎn)的正上方的板上，對(duì)P施加F=1.5N的水平向左推力，使P沿OA向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求：

（1）物塊M的重力；
（2）物塊P所受滑動(dòng)摩擦力的大小和方向；
（3）若細(xì)線能承受的最大拉力為15N，小物塊P可從支點(diǎn)O開始往左運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)？此時(shí)物塊M對(duì)地面的壓強(qiáng)為多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：物塊M的重力：

GM=mg=4kg×10N/kg=40N；

答：物塊M的重力為40N；

（2）解：已知物塊P在水平方向向左勻速直線運(yùn)動(dòng)，

所以所受的摩擦力f=F=1.5N；方向水平向右；

答：物塊P所受滑動(dòng)摩擦力的大小為1.5N，方向水平向右；

（3）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L(zhǎng)2，

OC= OB= ×2m=1m，物塊P對(duì)杠桿的力F2=GP=10N，細(xì)繩的最大拉力F1=15N，

由F1×L1=F2×L2得小物塊P從支點(diǎn)O開始往左運(yùn)動(dòng)的最大距離：

L2= = =1.5m；

物塊M對(duì)地面的壓力：F壓=GM﹣F1=40N﹣15N=25N，

受力面積S=0.1m×0.1m=0.01m2，

此時(shí)物塊M對(duì)地面的壓強(qiáng)：

p= = =2500Pa．

答：若細(xì)線能承受的最大拉力為15N，小物塊P可從支點(diǎn)O開始往左運(yùn)動(dòng)1.5m；此時(shí)物塊M對(duì)地面的壓強(qiáng)為2500Pa

【解析】根據(jù)重力公式計(jì)算重力的大小，根據(jù)二力平衡分析摩擦力的大小，利用杠桿平衡條件和固體的壓強(qiáng)公式進(jìn)行計(jì)算.
此題的杠桿與壓強(qiáng)的綜合計(jì)算，重點(diǎn)是對(duì)物體的受力分析.