Question

4．如图所示，轻质木杆AB可以绕O点转动，OA的长度是OB的三倍，A端细线下所挂320N的重物静止在水平地面上，在B点用600N的动力竖直向下拉动，木杆静止不动，则此时重物对水平地面的压力为120 N，此木杆为费力（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆．

Answer 1

分析 （1）当物体在地面上静止时，物体对地面的压力等于物体的重力减去杠杆对其向上的拉力．由于拉力不知道，可以利用杠杆的平衡条件，先求出拉力，从而解题．
（2）确定杠杆的类型可以从动力与阻力的大小关系比较确定，也可以从动力臂与阻力臂的大小关系去确定．

解答 解：（1）以杠杆为研究对象，杠杆A点受到物体G对其竖直向下的拉力F_A和B点竖直向下的拉力F_B，杠杆静止不动，即处于平衡状态，
根据杠杆的平衡条件有：F_A×OA=F_B×OB，则F_A=$\frac{OB•{F}_{B}}{OA}$=$\frac{1}{3}$×600N=200N，
由于物体间力的作用是相互的，所以杠杆对物体G的拉力竖直向上且等于200N，
以物体G为研究对象，其受到三个力的作用：杠杆对其向上的拉力F_拉=200N，重力为320N，地面对其竖直向上的支持力F_支，
物体处于静止状态，所以这三个力平衡即：G=F_支+F_拉，
所以：F_支=G-F_拉=320N-200N=120N，
因为力的作用是相互的，所以重物对水平地面的压力F_压=F_支=120N．
（2）由图示情况可知，O为支点，AO为阻力臂，BO为动力臂，因为动力臂小于阻力臂，所以此木杆为费力杠杆．
故答案为：120； 费力．

点评 这是一道综合性较强的题目，它将杠杆的平衡条件与物体的平衡联系在一起．将物体与杠杆建立不了一个系统，如何将两个物体独立出来，分别进行研究分析是解决此题的关键．