Question

【题目】如图，一轻质杠杆支在支架上，OA=20cm，用绳子将边长为5cm的止方体G1竖直悬挂于A点，物体G2重为20N．当OB=10cm时，G1对地面的压强为2×104Pa求：（不计绳所受的重力）

（1）此时绳子对正方体G1的拉力是多大

（2）现用一水平拉力，使G2从B点向右匀速运动，当G1对地面的压力恰好为0时，G2运动的路程是多少？

Answer 1

【答案】（1）10N（2）50cm。

【解析】

（1）．G2在B点时，由杠杆平衡条件得：FA×OA=G2×OB，

FA×20cm=20N×10cm，

FA=10N；

故绳子对正方体G1的拉力为10N；

（2）．物体与地面的接触面积：S=5cm×5cm=25cm2=0.0025m2；

物体对地面的压力

F=pS=2×104Pa×0.0025cm2=50N，

地面对物体的支持力：F′=F=50N；

G1受竖直向下的重力G1、地面的支持力F′、绳子的拉力FA作用，

物体静止，处于平衡状态，由平衡条件得：

G1=FA+F′=10N+50N=60N；

当G1对地面的压力为0时，杠杆在A点的受到的拉力FA′=G1=60N，

设G2位于C点，由杠杆平衡条件得：FA′×OA=G2×OC，

60N×20cm=20N×OC，

OC=60cm，

物体G2的路程：

s=OC-OB=60cm-10cm=50cm。

答：（1）．此时绳子对正方体G1的拉力是10N；

（2）．G2运动的路程是50cm。