Question

【题目】如图所示，用轻质薄木板AB做成杠杆，O为支点，OA＝OB＝2ｍ，地面上一质量为3kg，底面积为0.01ｍ2的实心正方体物块Ｍ，用一不可伸长的细绳系于OB的中点C，此时AB静止于水平位置，细线刚好被拉直。现将重为10N的小物块Ｐ放在Ｏ点的正上方的板上，对Ｐ施加水平向左的推力，使Ｐ沿OA向左做匀速直线运动，g取10N/kg,求：

（1）若细线能承受的最大拉力为14N，小物块Ｐ可从Ｏ点开始往左运动多远？
（2）小物块Ｐ往左运动到最远时，物块Ｍ对地面的压强为多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：物块P可以从O点开始往左运动最远的距离为L2，由F1×L1=F2×L2得：L2=F1L1 /F2 =14N×1m /10N =1.4m

（2）解：推力F做的功W=Fs=F×L2=2N×1.4m=2.8J；物块M对地面的压力F压=G-F最大=3kg×10N/kg-14N=16N，物块M对地面的最小压强为p=F压 /S =16N /(0.1m)2 =1600Pa

【解析】（1）物块P对杠杆的压力等于其重力；已知细线能够承受的最大压力，根据杠杆平衡条件得到P向左运动的最大距离；
（2）根据G=mg求出M的重力，然后减去绳子的拉力即为物块M对地面的压力，根据p=求出物块M对地面的压强．

【考点精析】利用杠杆的平衡条件和压强的大小及其计算对题目进行判断即可得到答案，需要熟知杠杆平衡：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；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）．