Question

20．如图所示，一轻质杠杆（质量忽略不计）支在支架上水平静止．图中OA=20cm，G₁为边长是10cm的正方体，浸没在盛有水的烧杯中，G₂重为20N．当OC=10cm时，绳子的拉力为10N，此时G₁对烧杯底部的压强为2×10³Pa，则G₁对烧杯底部的压力是20N．现用一水平拉力，使G₂以8cm/s的速度从C点向右匀速运动，经过2.5s后，可使G₁对烧杯底部的压力恰好为0．

Answer 1

分析 根据题意，由F=pS求出物体对烧杯底部的压力，由杠杆平衡条件求出G₁对烧杯底部压力为零时G₂到支点的距离，然后由速度公式的变形公式求出G₂的运动时间．

解答 解：根据p=$\frac{F}{S}$可得，G₁对烧杯底部的压力：F_压=pS=2×10³Pa×10×10×10^-4m²=20N，
当G₁对地面的压力为0时，杠杆在A点的受到的拉力F_A′=F_压+F_C=20N+10N=30N，
设G₂位于D点，由杠杆平衡条件得：F_A′×OA=G₂×OD，
即：30N×20cm=20N×OD，
解得：OD=30cm，
物体G₂的路程：
s=OD-OC=30cm-10cm=20cm，
由v=$\frac{s}{t}$得：物体G₂的运动时间：t=$\frac{s}{v}$=$\frac{20cm}{8cm/s}$=2.5s．
故答案为：20；2.5．

点评 本题考查压强与杠杆原理的应用，综合性强，难度不大．