Question

【题目】如图所示，将边长为10cm的正方体合金块，用细绳挂在轻质杠杆的A点处，在B点施加力F1=30N时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0。撤去F1，在B点施加力F2时，合金块对地面的压强为1.2×103Pa。（OB=3OA，g取10N/kg）

（1）画出F2的力臂。

（2）求合金块的质量。

（3）求F2的大小。

Answer 1

【答案】（1）见下图：

（2）；（3）52N

【解析】试题分析：（1）延长F2的作用线，过支点O向它作垂线即为力臂；

（2）根据杠杆平衡条件得： ，则， ；

（3）合金块的底面积为： ，

合金块对地面的压力为： ，压力与地面对合金块的支持力是一对相互作用力，所以大小相等，则，细绳上的拉力为： ，根据杠杆平衡条件得： ，由几何关系可知，则。