Question

小红喜欢搞创新设计，她利用杠杆和大气压强的知识，设计了如图装置，将蘸水的塑料挂钩的吸盘放在光滑的水平板上，挤出吸盘里面的空气后，用绳子与杠杆一端相连（杠杆的另一端可绕O点转动），使杠杆处于水平位置．已知吸盘的面积为10cm²，杠杆被分为六等份．（设：杠杆每等份长度为L，1标准大气压约为1×10⁵Pa，取g=10N/kg）问：
（1）大气作用在吸盘上产生的压力是多少？
（2）若要使吸盘不掉下来，在C处最多能挂多重的物体？
（3）欲使吸盘不掉下来，物体挂在A、B、C、D、E、F中的哪个位置最安全，请说明理由？

Answer 1

【答案】分析：知道受力面积和压强，根据压强公式求出压力．
知道F端的拉力、知道阻力臂、动力臂，根据杠杆平衡条件求出物体的重．
要使装置更安全，使B端的力最小，阻力不变、动力臂不变时，需要阻力臂最小．
解答：解：（1）F=pS=1.0×10⁵Pa×10×10^-4m²=100N．
（2）根据杠杆平衡条件得，G×OC=F×OF
所以，G×3L=100N×6L，
所以，G=200N．
（3）要使装置更安全，使B端的力最小，阻力不变、动力臂不变时，需要阻力臂最小，物体挂在A点，阻力臂最小．
答：（1）大气作用在吸盘上产生的压力是100N．
（2）若要使吸盘不掉下来，在C处最多能挂200N的物体．
（3）欲使吸盘不掉下来，物体挂在A位置最安全，阻力不变、动力臂不变时，物体挂在A点阻力臂最小，动力最小．
点评：杠杆平衡条件是杠杆平衡问题的重要依据，一定要熟练掌握．