Question

【题目】如图所示，是一杠杆，可绕点在竖直平面内转动，， ，滑轮重，当在点施加大小为的竖直向下的拉力时，杠杆在水平位置平衡，边长为的正方体对水平地面的压强为；当在点施加大小同为的竖直向下拉力时，杠杆在水平位置平衡，正方体对水平地面的压强为（不计杠杆重力、绳重和摩擦，图中各段绳子所受拉力均沿竖直方向）．求：

（1）正方体受到的重力____．

（2）拉力的大小____．

Answer 1

【答案】800N； 150N。

【解析】

把此题分解为杠杆、滑轮、压强三部分；然后再利用杠杆的平衡条件、滑轮的省力情况判断、压强的计算公式进行分析，结合题目已知条件可解答此题。

正方体底面积；

（1）当F作用B点时，杠杆、动滑轮、正方体M受力如图甲所示；由杠杆平衡条件可得：，因为AO：OB=1：2，所以F1=2F，由平衡条件得，，则，因为，所以，，即，则 ；

（2）当F作用D点时，杠杆、动滑轮、正方体M受力如图乙所示：

由杠杆平衡条件得：，因为，所以，对滑轮，，因为，所以，对M：，则，由①②两式解得：。

答：（1）正方体M受到的重力为800N；

（2）拉力F的大小为150N。