Question

【题目】如图所示，轻质木杆AB可以绕O点转动，OA=3OB，B端细线下方挂着一个重100N，边长为10cm的正方体重物静止在水平地面上．某同学在A端施加一竖直向下、大小为20N的动力F使木杆在水平位置静止，则此时重物对水平地面的压强为Pa，此木杆为（选填“省力”、“费力”或“等臂”）杠杆．

Answer 1

【答案】4×103；省力
【解析】解：（1）以杠杆为研究对象，O为支点，杠杆A端受到竖直向下的拉力FA和B端受到绳子施加的竖直向下的拉力FB ， 杠杆静止不动，即处于平衡状态，
根据杠杆的平衡条件有：FA×OA=FB×OB，
则FB= =3FA=3×20N=60N；
力的作用是相互的，杠杆B端受到竖直向下的绳子拉力为60N，
则绳子竖直向上拉正方体的力为F拉=60N，
以正方体为研究对象，还受到竖直向上的支持力和竖直向下的重力，
因物体处于平衡状态，受到平衡力的作用，重力等于拉力与支持力之和，
故水平地面对A的支持力：
F′=G﹣F拉=100N﹣60N=40N；
根据力的作用是相互的，物体对支持面的压力F=F′，
受力面积S=0.1m×0.1m=0.01m2；
则此时重物对水平地面的压强为：
p= =4×103Pa；（2）由图示情况可知，O为支点，AO为动力臂，BO为阻力臂，因为动力臂大于阻力臂，所以此木杆为省力杠杆．
所以答案是：4×103； 省力．
【考点精析】解答此题的关键在于理解力的作用相互性的相关知识，掌握只有一个物体不能产生力，物体与物体间力的作用是相互的．注意： 1、不直接接触的两个物体之间也能够产生力．2、两个物体相互接触不一定会产生力．3、两个物体不相互作用，就一定不会产生力，以及对压强的大小及其计算的理解，了解压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）．