Question

【題目】如圖所示，重力不計的木棒AOB可繞支點O無摩擦轉動，已知OA段長為30cm，OB段長為10cm，A端細線下所掛的正方體重物甲靜止在水平地面上，重物甲的邊長為10cm．當在B點加豎直向下大小為60N的力F作用時，細線豎直，木桿恰能在水平位置處于平衡狀態(tài)，此時物體甲對地面的壓強為3000Pa．
（1）重物甲受到地面的支持力大��；
（2）繩子對物體甲的拉力大�。�
（3）物體甲的密度．

Answer 1

【答案】
（1）解：由p= 可得，物體甲受到的支持力：

F支=F壓=pS=3000Pa×（0.1m）2=30N

（2）解：由題可知，木棒在水平位置平衡，

由杠桿平衡條件可得：FA×OA=F×OB，

即FA×30cm=60N×10cm，解得：FA=20N，

根據(jù)力的作用是相互的可知，杠桿A端繩子對甲物體的拉力：F拉=FA=20N

（3）解：甲物體受向下的重力、向上的支持力和向上的拉力而靜止，

則根據(jù)力的平衡條件可得，甲物體重力：G甲=F拉+F支=20N+30N=50N，

由G=mg=ρVg可得，甲物體密度：

ρ甲= = =5×103kg/m3

【解析】（1）根據(jù)p= 求出甲物體對地面的壓力，即為甲物體受到的支持力；（2）木棒在水平位置平衡，從而找出動力臂和阻力臂，由杠桿平衡條件F1L1=F2L2求出繩子對物體甲的拉力大小；（3）求出甲物體重力，再根據(jù)G=mg=ρVg求出甲物體密度
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解密度的計算的相關知識，掌握密度公式：ρ = m/v，以及對二力平衡條件的應用的理解，了解二力平衡的條件是：作用在同一物體上的兩個力大小相等，方向相反，且作用在同一直線上，即合力為零．（一物、二力、等大、反向、同直線）．