Question

如圖所示，AB是一杠桿，可繞支點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，AO：OB=2：3，OD：DB=1：1，滑輪重為100N．當(dāng)在B點(diǎn)施加大小為F的豎直向下的拉力時，杠桿在水平位置平衡，邊長為0.2m的正方體M對水平地面的壓強(qiáng)為7500Pa；當(dāng)在D點(diǎn)施加大小為F的豎直向下的拉力時，杠桿在水平位置平衡，正方體M對水平地面的壓強(qiáng)為15000Pa．（不計(jì)杠桿重、繩重和摩擦，圖中各段繩子所受拉力均沿豎直方向）
求：（1）正方體M的受到的重力；（2）拉力F的大小．

Answer 1

【答案】分析：將此題進(jìn)行分解，把此題分解為杠桿、滑輪、壓強(qiáng)三部分；然后再利用杠桿的平衡條件、滑輪的省力情況判斷、壓強(qiáng)的計(jì)算公式進(jìn)行分析，結(jié)合題目已知條件可解答此題．
解答：解：當(dāng)F作用B點(diǎn)時，A點(diǎn)受拉力為F₁．正方體M受拉力為f₁，受重力為G，受支持力為N₁
F₁×2k=F×3k
F₁=1.5F   f₁=3F-100N
N ₁=P₁S=7500Pa×0.04m²=300N
N ₁=G-（3F-100N）   200N=G-3F  ①
當(dāng)F作用D點(diǎn)時，A電受拉力為F₂，正方體M受拉力為f₂．受重力為G，受支持力為N₂
F₂×2k=F×1.5k     F₂=0.75F     f₂+100N=1.5F
N₂=P₂S=15000Pa×0.04m²=600N
600N+f₂=G，500N=G-1.5F  ②
由①②兩式得
F=200N    G=800N
答：（1）正方體M的受到的重力為800N；
（2）拉力F的大小無為200N；
點(diǎn)評：此題是一道力學(xué)綜合題，考查了簡單機(jī)械中的杠桿和滑輪知識，還有壓強(qiáng)的計(jì)算等；利用杠桿平衡條件和壓強(qiáng)的計(jì)算方法可解答此題．