如图所示,物体M是边长为10cm的正方体,质量为8kg.OAB是一个可以绕着O点在竖直平面内转动的轻质杠杆,AB=2AO.在A点施加竖直向上的拉力FA,使杠杆处于水平平衡状态,此时物体M对水平地面
问题描述:
如图所示,物体M是边长为10cm的正方体,质量为8kg.OAB是一个可以绕着O点在竖直平面内转动的轻质杠杆,AB=2AO.在A点施加竖直向上的拉力FA,使杠杆处于水平平衡状态,此时物体M对水平地面的压强为2000Pa.画出物体M受力示意图并求:
(1)物体M对杠杆B端的拉力FB;
(2)作用在A点的拉力FA.
答
物体M受重力、绳子向上的拉力及地面对它的支持力,如图所示:
;
(1)FM=pS=2000Pa×0.1m×0.1m=20N
以M为研究对象,受力分析如图所示.
FB+FM=GM
FB=GM-FM=mg-FM=8kg×10N/kg-20N=60N
(2)根据杠杆平衡条件:FAAO=FBBO=FB(AB+AO)=FB(2AO+AO)=3FBAO
则:FA=3FB=3×60N=180N
答:(1)物体M对杠杆B端的拉力为60N;
(2)作用在A点的拉力为180N.