Question

【题目】如图甲所示是小明自制的模拟起重用的杠杆示意图，均匀杠杆AB可以在竖直平面内绕固定点O转动，已知AO=30cm、OB=20cm，悬挂在A端的重物所受的重力为32N，当在B端施加竖直向下的拉力F时，可使杠杆AB在水平位置平衡，不计绳重：

(1)若不计杆重，计算拉力F的大小；

(2)实际操作中测得拉力F实=50N，求杆重G0；

(3)小明重500N，当他以50N竖直向下拉绳子时，鞋底与地面接触的总面积为400cm2，求此时他对地面产生的压强。

Answer 1

【答案】(1)48N；(2)8N；(3) 1.125×104Pa

【解析】

(1)由题意知，动力臂l1=20cm，阻力臂l2=30cm，阻力F2=G=32N，根据杠杆的平衡条件Fll1=Gl2得，拉力的大小

(2)杠杆AB的重心在其几何中心，则重心离A点的距离

那么杠杆自身重力的力臂

l3=0.3m-0.25m=0.05m

此时根据杠杆的平衡条件有

Gl2+G0l3=F实l1

所以杆重

(3)小明以50N的力竖直向下拉绳子时，绳子对他的拉力也是50N，方向竖直向上，则小明对地面的压力

F压=G人-F拉=500N-50N=450N

那么他对地面的压强

答：(1)拉力的大小为48N；

(2)杆重8N；

(3)此时他对地面产生的压强是1.125×104Pa。