Question

5．如圖金屬塊A放在水平地面上，A體積為2000cm³，面積為400cm²，密度為5×10³kg/m³，地面受到的壓強(qiáng)為2×10³帕，已知OA：OB=1：2，求B金屬塊的重力？（g=10N/kg）

Answer 1

分析 首先知道金屬塊A體積，利用G=mg=ρVg求出受重力，由p=$\frac{F}{S}$求出金屬塊A對(duì)地面的壓力，根據(jù)力的相互作用可知支持力；由于金屬塊A受重力、繩子向上的拉力及地面對(duì)它的支持力，在這幾個(gè)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)；據(jù)此求出金屬塊A對(duì)杠桿A點(diǎn)的作用力F_A，然后根據(jù)杠桿平衡條件：F₁L₁=F₂L₂便可求出B端物體的重力．

解答 解：由G=mg和ρ=$\frac{m}{V}$可知金屬塊A的重力G_A=mg=ρ_AVg=5×10³kg/m³×2000×10^-6m³×10N/kg=100N；
由p=$\frac{F}{S}$得：A對(duì)地面的壓力為F=pS=2000Pa×400×10^-4m²=80N，則地面對(duì)金屬塊A的支持力N=F=80N，
金屬塊A受重力、繩子向上的拉力及地面對(duì)它的支持力，由于金屬塊A處于靜止?fàn)顟B(tài)，則；F_A+N=G_A，
所以，F(xiàn)_A=G-N=100N-80N=20N；
根據(jù)杠桿平衡條件：F_AAO=G_BOB，
所以G_B=$\frac{{F}_{A}×OA}{OB}$=$\frac{20N×1}{2}$=10N．
答：B金屬塊的重力為10N．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了對(duì)物體的受力分析、壓強(qiáng)公式的應(yīng)用及杠桿平衡條件的應(yīng)用，是一道綜合性題目．