Question

【題目】如圖，一輕質杠桿支在支架上，OA=20cm，用繩子將邊長為5cm的止方體G1豎直懸掛于A點，物體G2重為20N．當OB=10cm時，G1對地面的壓強為2×104Pa求：（不計繩所受的重力）

（1）此時繩子對正方體G1的拉力是多大

（2）現用一水平拉力，使G2從B點向右勻速運動，當G1對地面的壓力恰好為0時，G2運動的路程是多少？

Answer 1

【答案】（1）10N（2）50cm。

【解析】

（1）．G2在B點時，由杠桿平衡條件得：FA×OA=G2×OB，

FA×20cm=20N×10cm，

FA=10N；

故繩子對正方體G1的拉力為10N；

（2）．物體與地面的接觸面積：S=5cm×5cm=25cm2=0.0025m2；

物體對地面的壓力

F=pS=2×104Pa×0.0025cm2=50N，

地面對物體的支持力：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，由平衡條件得：

G1=FA+F′=10N+50N=60N；

當G1對地面的壓力為0時，杠桿在A點的受到的拉力FA′=G1=60N，

設G2位于C點，由杠桿平衡條件得：FA′×OA=G2×OC，

60N×20cm=20N×OC，

OC=60cm，

物體G2的路程：

s=OC-OB=60cm-10cm=50cm。

答：（1）．此時繩子對正方體G1的拉力是10N；

（2）．G2運動的路程是50cm。