Question

【題目】如圖甲所示是小明自制的模擬起重用的杠桿示意圖，均勻杠桿AB可以在豎直平面內(nèi)繞固定點(diǎn)O轉(zhuǎn)動，已知AO=30cm、OB=20cm，懸掛在A端的重物所受的重力為32N，當(dāng)在B端施加豎直向下的拉力F時，可使杠桿AB在水平位置平衡，不計(jì)繩重：

(1)若不計(jì)桿重，計(jì)算拉力F的大小；

(2)實(shí)際操作中測得拉力F實(shí)=50N，求桿重G0；

(3)小明重500N，當(dāng)他以50N豎直向下拉繩子時，鞋底與地面接觸的總面積為400cm2，求此時他對地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)。

Answer 1

【答案】(1)48N；(2)8N；(3) 1.125×104Pa

【解析】

(1)由題意知，動力臂l1=20cm，阻力臂l2=30cm，阻力F2=G=32N，根據(jù)杠桿的平衡條件Fll1=Gl2得，拉力的大小

(2)杠桿AB的重心在其幾何中心，則重心離A點(diǎn)的距離

那么杠桿自身重力的力臂

l3=0.3m-0.25m=0.05m

此時根據(jù)杠桿的平衡條件有

Gl2+G0l3=F實(shí)l1

所以桿重

(3)小明以50N的力豎直向下拉繩子時，繩子對他的拉力也是50N，方向豎直向上，則小明對地面的壓力

F壓=G人-F拉=500N-50N=450N

那么他對地面的壓強(qiáng)

答：(1)拉力的大小為48N；

(2)桿重8N；

(3)此時他對地面產(chǎn)生的壓強(qiáng)是1.125×104Pa。