题目内容
(2013?朝阳区二模)将重力为50N的物体甲放在水平地面上,细绳的一端系于物体甲上表面的中央,另一端竖直拉着轻质杠杆的A端.当把重力为20N的物体乙悬挂在杠杆B端时,杠杆在水平位置平衡,如图甲所示,此时物体甲对水平地面的压强为P1,当在物体乙下方加挂物体丙后,如图乙所示,物体甲对水平地面的压强为P2,压力为6N,且P1:P2=5:3.物体丙的重力为

2
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N.分析:甲乙两种情况下甲物体的受力面积不变,根据p=
求出两图中甲物体对地面的压力,因绳子对A的作用力和绳子对甲的作用力相等据此可知两种情况下甲物体对A点的作用力,根据杠杆的平衡条件得出等式,联立等式即可得出丙物体的重力.
| F |
| S |
解答:解:设甲物体的底面积为S,
由p=
可知,甲物体对地面的压力F=pS,
∵p1:p2=5:3,且F2=6N,
∴
=
=
=
,
∴F1=
F2=
×6N=10N,
∵绳子对A的作用力和绳子对甲的作用力相等,
∴图甲中:
FA=G甲-F1=50N-10N=40N,
图乙中:
FA′=G甲-F2=50N-6N=44N,
∵杠杆始终处于平衡状态,
∴图甲中:
FAAO=GBOB,即40N?OA=20N?OB--------------------------①
乙图中:
FA′AO=(GB+G丙)OB,即44N?OA=(20N+G丙)?OB--------②
①除②可得:
=
,
解得:G丙=2N.
故答案为:2.
由p=
| F |
| S |
∵p1:p2=5:3,且F2=6N,
∴
| F1 |
| F2 |
| p1S |
| p2S |
| p1 |
| p2 |
| 5 |
| 3 |
∴F1=
| 5 |
| 3 |
| 5 |
| 3 |
∵绳子对A的作用力和绳子对甲的作用力相等,
∴图甲中:
FA=G甲-F1=50N-10N=40N,
图乙中:
FA′=G甲-F2=50N-6N=44N,
∵杠杆始终处于平衡状态,
∴图甲中:
FAAO=GBOB,即40N?OA=20N?OB--------------------------①
乙图中:
FA′AO=(GB+G丙)OB,即44N?OA=(20N+G丙)?OB--------②
①除②可得:
| 40N |
| 44N |
| 20N |
| 20N+G丙 |
解得:G丙=2N.
故答案为:2.
点评:本题考查了压强公式和杠杆平衡条件的应用,关键是得出地面对甲物体的支持力和绳子对A的拉力相等.
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