Question

如图，轻质杠杆AOB，已知OA=0.2m，AB=0.6m，在A端挂有一个体积为1dm³的物体，物体放在水平地面上，B端施加一个竖直向下，大小为10N的拉力，物体恰好离开地面，杠杆也恰能在水平位置平衡．求：（g取10N/kg）
（1）物体所受重力；
（2）物体的密度；
（3）当B端施加竖直向下的拉力为5N时，物体此时对地面的压力．

Answer 1

分析：（1）知道动力大小，求出动力臂和阻力臂，利用杠杆的平衡条件求物重；
（2）知道了物重G，利用重力公式求物体的质量，再利用密度公式求物体的密度；
（3）当B端施加竖直向下的拉力为5N时，求出了动力臂和阻力臂，利用杠杆的平衡条件求A端受到的拉力，而物体此时对地面的压力等于物重减去拉力．

解答：解：
（1）∵杠杆在水平位置平衡，
∴FL_OB=GL_OA，
即：10N×0.4m=G×0.2m，
∴G=20N；
（2）∵G=mg=20N，
∴m=

G

g

=

20N

10N/kg

=2kg，
∴ρ=

m

V

=

2kg

1×10-3m3

=2×10³kg/m³；
（3）当B端施加竖直向下的拉力F′=5N时，
∵杠杆在水平位置平衡，
∴F′L_OB=F_AL_OA，
即：5N×0.4m=F_A×0.2m，
∴F_A=10N，
物体此时对地面的压力：
F_压=G-F_A=20N-10N=10N．
答：（1）物体所受重力为20N；
（2）物体的密度为2×10³kg/m³；
（3）物体此时对地面的压力为10N．

点评：本题考查了杠杆平衡条件、重力的计算、密度的计算，虽知识点多，但都属于基础知识，难度不大．