Question

【题目】如图所示的是农村曾用的舂米工具的结构示意图。杆AB可绕O点转动，杆右端均匀柱形物体的长度与杆右侧的OB相等为0.5m，杆AB所受的重力不计，柱形物体的质量为18kg，下端与米槽的接触面积为7.5×10-3m2，当作用在A的竖直向下的力为F时，杆AB在水平位置处于平衡状态，柱形物体对槽的压力为零。求：（OA=2OB，g取10N/kg，认为阻力臂为OB）

（1）画出F的力臂l。

（2）当作用在A的力竖直向下且大小为F/2时，柱形物体对米槽的压强。

Answer 1

【答案】（1）如图（2）1.2×104Pa

【解析】（1）从支点O向F的作用线作垂线，垂线段的长度即为其力臂l，如下图所示：

（2）柱形物体的重力：
G=mg=18kg×10N/kg=180N，
当作用在A的竖直向下的力为F时，杆AB在水平位置处于平衡状态，且OA=2OB，
由杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得，力F的大小： ；
当作用在A点处的力为时，由杠杆平衡条件可得，
则柱形物体所受B点的拉力： ，
柱形物体对米槽的压力：F压=G-F拉=180N-90N=90N，
柱形物体对米槽的压强： ．
答：（1）F的力臂如上图所示；
（2）当作用在A的力竖直向下且大小为时，柱形物体对米槽的压强为1.2×104Pa．