Question

【題目】如圖所示，一根足夠長(zhǎng)的輕質(zhì)杠桿水平支在支架上，OA＝20cm，G1是邊長(zhǎng)為5cm的正方體，G2重為20N．當(dāng)OB＝10cm時(shí)，繩子的拉力為_____N，此時(shí)G1對(duì)地面的壓強(qiáng)為2×104Pa．現(xiàn)用一水平拉力使G2以5cm/s的速度向右勻速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過_____s后，可使G1對(duì)地面的壓力恰好為零。

Answer 1

【答案】10 10

【解析】

G2在B點(diǎn)時(shí)，由杠桿平衡條件得：FA×OA=G2×OB，即：FA×20cm=20N×10cm，解得：FA=10N；

物體與地面的接觸面積：S=5cm×5cm=25cm2=0.0025m2；

物體G1對(duì)地面的壓力：F=pS=2×104Pa×0.0025cm2=50N，

地面對(duì)物體的支持力：F′=F=50N，

G1受豎直向下的重力G1、地面的支持力F′、繩子的拉力FA作用，物體靜止，處于平衡狀態(tài)，由平衡條件得：G1=FA+F′=10N+50N=60N；

當(dāng)G1對(duì)地面的壓力為0時(shí)，杠桿在A點(diǎn)的受到的拉力FA′=G1=60N，

設(shè)G2位于C點(diǎn)，G1對(duì)地面的壓力恰好為零,由杠桿平衡條件得：FA′×OA=G2×OC，即：60N×20cm=20N×OC，解得：OC=60cm，物體G2的路程：s=OC-OB=60cm-10cm=50cm，物體G2的運(yùn)動(dòng)時(shí)間：。