(2019·绥化)如图所示,轻质杠杆OB可绕固定轴O自由转动(AB=2AO)。将棱长为10cm的正方体合金块,...
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(2019·绥化)如图所示,轻质杠杆OB可绕固定轴O自由转动(AB=2AO)。将棱长为10 cm的正方体合金块,用轻绳挂在A点处,在B点施加竖直向上的力F1=30 N时,杠杆在水平位置平衡,此时合金块对水平地面的压强恰好为0,则合金块的质量是 kg。若撤去F1,在B点施加力F2时,合金块对地面的压强为1.2×103 Pa,则力F2的大小是 N。(g取10 N/kg)
【回答】
9 52
解析:合金块对地面的压强为零,说明绳对合金块的拉力等于合金块的重力,则杠杆A点受到的拉力大小与合金块的重力大小相等;根据杠杆平衡条件可得F1×BO=FA×AO,因为AB=2AO,所以BO=3AO,因此G=FA==90 N,所以合金块的质量为m==9 kg;撤去F1,施加力F2时,合金块对地面的压力F压=pS=pL2=1.2×103 Pa×(0.1 m)2=12 N,所以地面对合金块的支持力为F支=F压=12 N;绳子对合金块的拉力F拉=G-F支=90 N-12 N=78 N,此时杠杆A点受到的拉力FA'=F拉=78 N,此时F2的力臂为L2=BOsin 30°=×3AO=1.5AO,根据杠杆平衡条件可得F2×L2=FA'×AO,所以F2==52 N。
知识点:杠杆
题型:填空题
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