Question

【题目】如图是挖井时从井中提升沙土的杠杆示意图。杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动，已知，悬挂在A端的桶与沙土所受的重力为200N，当人在B端施加竖直向下的拉力F时，杠杆AB在水平位置平衡，已知人所受到的重力为700N，不计杆重和绳重，请完成下列问题：

(1)画出人所受到的各个力的示意图

(2)求出人在B端施加的竖直向下的拉力F大小；

(3)若些人在B端施加竖直向下的拉力F时，双脚与地面的接触面积为0.04m3，请计算出此人对地面的压强。

Answer 1

【答案】(1) (2)300N；(3)1×104Pa

【解析】

(1)人受竖直向下的重力，竖直向上的拉力和地面对其向上的支持力，作用点在人的重心，如图所示：

(2)杠杆水平平衡，由杠杆的平衡条件得到

FA×AO=F×BO

F ==300N

(3)人在B端施加竖直向下300N拉力时，由力的作用相互性可知人受到绳子的拉力为

F拉=300N

人受到的地面的支持力

F支=G-F拉=700N-300N=400N

因此，人对地面的压力为

F压=400N

所以，人对地面的压强为

p==1×104Pa

答：(1)见上图；

(2)人在B端施加的竖直向下的拉力F大小为300N；

(3)此人对地面的压强为1×104Pa。