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【题目】如图所示,质量为80kg,边长为20cm的正方体物块A置于水平地面上,通过绳系于轻质杠杆BOC的B端,杠杆可绕O点转动,且BC=3BO.在C端用F=120N的力竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,且绳被拉直:(绳重不计,g取10N/kg) 求:此时
(1)绳对B端的拉力F
(2)物体A对地面的压强p.

【答案】
(1)解:由杠杆平衡条件有:F×BO=F×OC,

由BC=3BO,可得OC=2BO,

则F= = =240N


(2)解:物体A的重力:

G=mg=80kg×10N/kg=800N,

对静止的物体A受力分析可知:受到竖直向上的拉力和支持力、竖直向下的重力,

由力的平衡条件可得,物体A受到的支持力,

F支持=G﹣F=800N﹣240N=560N,

因物体A对地面的压力和地面对物体A的支持力是一对相互作用力,

所以,物体A对地面的压力:

F=F支持=560N,

受力面积:

S=20cm×20cm=400cm2=0.04m2

A对地面的压强:

p= = =1.4×104Pa


【解析】(1)根据杠杆的平衡条件求出绳对杠杆B端的拉力;(2)物体A静止,处于平衡状态,受到的力为平衡力,对物体A受力分析可知,受到竖直向上的拉力和支持力、竖直向下的重力,根据力的平衡条件求出支持力,根据相互作用力求出压力,根据面积公式求出A的底面积即为受力面积,根据p= 求出此时物体A对地面的压强.
【考点精析】认真审题,首先需要了解杠杆的平衡条件(杠杆平衡:杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时,称为杠杆平衡.杠杆平衡是力和力臂乘积的平衡,而不是力的平衡.杠杆平衡的条件:动力 ×动力臂 = 阻力 ×阻力臂即:F1 L1 = F2 L2可变形为 :F1 / F2 = L1 / L2),还要掌握压强的大小及其计算(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))的相关知识才是答题的关键.

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