Question

15．如图是一个弹簧门的示意图，相当于一个杠杆．弹簧的作用是当人进门后，它的能力自动将门关闭，在开门时它起到阻力的作用．
已知将门推到如图所示的位置时，推力F与门面垂直，它的力臂是0.8m，弹簧产生的阻力是120N，力臂是0.2m，求：
（1）弹簧拉力将门关闭的过程中，弹簧的弹性势能转化为门的动能．
（2）将门推到如图所示的位置时，推力F的大小？（摩擦及其它阻力可不计）
（3）若此时人的手掌与门的接触面积为0.01m²，推力对门产生的压强是多少？

Answer 1

分析 （1）物体由于弹性形变而具有的能为弹性势能，由于运动而具有的能为动能；
（2）根据杠杆的平衡条件，将已知代入便可得出结论；
（3）根据p=$\frac{F}{S}$将已知条件代入求出压强的大小．

解答 解：（1）门被拉开时，弹簧由于发生弹性形变而具有弹性势能，松手后弹簧的弹性势能转化为动能；
（2）根据杠杆的平衡条件：F•L_F=f•L_f
F×0.8m=120N×0.2m
解得：F=30N
（3）手对门的压强p=$\frac{F}{S}$=$\frac{30N}{0.01{m}^{2}}$=3000Pa．
故答案为：（1）弹性势；（2）推力F为30N；（3）推力对门产生的压强为3000Pa．

点评 本题考查了机械能的转化、杠杆平衡条件的应用及压强的有关计算，均属基础性题目，难度不大．