Question

4．如图所示，轻质水平木杆AB可以绕O点转动，在杆的B端用细线悬挂了盛满水的正方体容器，使该容器静止在水平桌面上，该容器的边长为10cm，质量为0.4kg，已知AO长度是OB长度的3倍，在A点用F=4N的力竖直向下拉木杆时，容器对水平桌面的压力为2N，水对容器底部的压力为10N，（不计容器的厚度，ρ_水=1.0×10³kg/m³，g取10N/kg）．

Answer 1

分析 物体在地面上静止时，物体对地面的压力等于物体的重力减去杠杆对其向上的拉力．由于拉力不知道，可以利用杠杆的平衡条件，先求出拉力，才能解决此题．
先根据p=ρgh求出水对容器底的压强，然后根据压强的变形公式F=pS求出水对容器底的压力．

解答 解：根据杠杆的平衡条件：
F_A•OA=F_B•OB
又OA=3OB
故F_B=3F_A=3×4N=12N
已知容器的边长a=10cm=0.1m
由ρ=$\frac{m}{V}$可得：
m_水=ρ_水V=1.0×10³kg/m³×（0.1m）³=1kg
所以水和容器的总重力为G=（m_容+m_水）g=（0.4kg+1kg）×10N/kg=14N
所以容器对桌面的压力F=G-F_B=14N-12N=2N；
水对容器底的压强：p=ρgh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.1m=10³Pa；
水对容器底的压力：F=pS=10³Pa×0.1m×0.1m=10N．
故答案为：2；10．

点评 此题考查了杠杆平衡条件的应用，首先掌握杠杆的平衡条件，关键分析出杠杆所受的力及对应的力臂．