Question

．如图所示，正方体合金块A的边长为0.2m，把它挂在以O为支点的轻质杠杆的M点处，在A的下方放置一个同种材料制成的边长为0.1m的立方体B，物体B放置在水平地面上；OM：ON=1：3。一个重为640N的人在杠杆的N点通过定滑轮用力F₁使杠杆在水平位置平衡，此时A对B的压强为1.4×10⁴Pa，人对水平地面的压强为1.45×10⁴Pa；若人用力F₂=80N仍使杠杆在水平位置平衡，此时物体B对地面的压强为p。已知人单独站在水平地面上，对地面的压强为1.6×10⁴ Pa．（g取10N/kg）求：

(1)力F₁的大小；

(2)合金块的密度；

(3)压强p的大小。

 

Answer 1

【答案】

(1)

   ……………………………...1分

  

   F₁=G_人—p₁S=640N—1.45×10⁴Pa×0.04m²=60N .......................1分

(2)杠杆在水平位置平衡时，有：  OMF_A=ONF₁ 

F_A=3F₁=3×60N=180N

   ×10⁴Pa

G_A=320N

………………..2分

(3)当F₂=80N时，杠杆在水平位置平衡      

OMF_A‘=ONF₂

F_A‘=3F₂=3×80N=240N

      G_A=F_A‘+ N_A =240N+ N_A =320N     N_A=80N

   A对B的压力   F_压=80N

G_B=ρV_B=4.0×10³kg/m³×(0.1)^-3=40N

×10⁴Pa     .....................................3分

 

【解析】略