Question

13．如图所示，质量不计的木板AB处于水平位置平衡，且可绕O点无摩擦转动，OA=0.2m，OB=0.5m，在A端挂一个边长为5厘米重3N的正方体物体甲，另一重2.5N的小滑块乙在水平拉力作用下，以0.1m/s的速度从O点匀速向右滑动，在此过程中，甲对地面的压力变小（选填“变大”、“变小”或“不变”），小滑块滑动1s时，物体甲对地面的压强是700Pa．小滑块在木板上水平滑动的时间为2.4s．

Answer 1

分析 （1）当乙匀速向右滑动时，力臂OA、G_乙不变，G_乙的力臂增大，根据杠杆平衡条件得出杠杆A端受到的拉力变化，而甲对地面的压力F_压=G_甲-F_A，据此得出甲对地面的压力大小变化，根据P=$\frac{{F}_{压}}{S}$可求压强；
（2）要使木板水平平衡，木板A端受到的最大拉力等于甲的重力，根据杠杆平衡条件可得G_乙的力臂最大值，再利用速度公式求滑块乙滑动的时间．

解答 解：
（1）根据杠杆平衡条件得，F_A×OA=G_乙×OB′，
力臂OA、G_乙不变，当乙匀速向右滑动时，G_乙的力臂增大，杠杆A端受到的拉力F_A增大；
甲对地面的压力F_压=G_甲-F_A，
所以甲对地面的压力变小；
由v=$\frac{s}{t}$可得，OB′=vt=0.1m/s×1s=0.1m
F_A′=$\frac{{G}_{乙}×OB′}{OA}$=$\frac{2.5N×0.1m}{0.2m}$=1.25N，
此时甲对地面的压力：F_压′=G_甲-F_A′=3N-1.25N=1.75N，
小滑块滑动1s时，物体甲对地面的压强：P=$\frac{{F}_{压}′}{S}$=$\frac{{F}_{压}′}{{a}^{2}}$=$\frac{1.75N}{0.05m×0.05m}$=700pa；
（2）要使木板水平平衡，木板A端受到的最大拉力F_A最大=G_甲=3N，
根据杠杆平衡条件F_A最大×OA=G_乙×OB′，
即：3N×0.2m=2.5N×OB′′，
解得：OB′′=0.24m，
由v=$\frac{s}{t}$得滑块乙滑动的时间：
t=$\frac{OB″}{v}$=$\frac{0.24m}{0.1m/s}$=2.4s．
故答案为：变小；700；2.4．

点评 本题考查了杠杆平衡条件、力的合成的应用，要求灵活运用所学知识，确定滑块乙的最大滑动距离是关键．