1.如图所示,质量为80 kg,边长为20 cm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

1.如图所示,质量为80 kg,边长为20 cm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=120 N的力竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,且绳被拉直。求:(绳重忽略不计,g取10 N/kg)

 

(1)绳对B端的拉力F拉。
(2)物体A对地面的压强p。
解:(1)由杠杆平衡条件有:
F拉×BO=F×OC,  
由BC=3BO,可得OC=2BO,
则F拉=BO(F×OC)=BO(120 N×2BO)=240 N。  
(2)物体A的重力:
G=mg=80 kg×10 N/kg=800 N,
对静止的物体A受力分析可知:物体A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拉=800 N-240 N=560 N,
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压=F支持=560 N,
受力面积:S=20 cm×20 cm=400 cm2=0.04 m2
则物体A对地面的压强p=S(F压)=0.04 m2(560 N)=1.4×10Pa。

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