Question

【題目】如圖所示，將邊長為10cm的正方體合金塊，用細繩掛在輕質杠桿的A點處，在B點施加力F1=30N時，杠桿在水平位置平衡，合金塊對水平地面的壓強恰好為0。撤去F1，在B點施加力F2時，合金塊對地面的壓強為1.2×103Pa。（OB=3OA，g取10N/kg）

（1）畫出F2的力臂。

（2）求合金塊的質量。

（3）求F2的大小。

Answer 1

【答案】（1）見下圖：

（2）；（3）52N

【解析】試題分析：（1）延長F2的作用線，過支點O向它作垂線即為力臂；

（2）根據杠桿平衡條件得： ，則， ；

（3）合金塊的底面積為： ，

合金塊對地面的壓力為： ，壓力與地面對合金塊的支持力是一對相互作用力，所以大小相等，則，細繩上的拉力為： ，根據杠桿平衡條件得： ，由幾何關系可知，則。