如图甲所示,有一边长为20cm的立方体合金块M,把它挂在以O为支点的轻质杠杆的A点处,一个重为600N的人在杠杆的B点施

问题描述:

如图甲所示,有一边长为20cm的立方体合金块M,把它挂在以O为支点的轻质杠杆的A点处,一个重为600N的人在杠杆的B点施加竖直向上的力F1,使杠杆在水平位置平衡,此时M对水平地面的压强为1.0*10^4Pa,人对水平地面的压强为3.0*10^4Pa:如图乙所示,若把M浸没于水中(M与容器底不接触),人在杠杆的B点施加竖直向上的力F2仍使杠杆在水平位置平衡,此时人对地面的压强为3.5*10^4Pa,已知人单独站在水平地面上时对地面的压强为2.5*10^4Pa.g取10N/kg.求:
(1)力F1的大小
(2)金属块M的重力
1个回答 分类:物理 2014-11-29

问题解答:

我来补答
基本杠杆试题的变形
【一般解法,比较蛋疼】
首先分析第一张图的状态:
以O为支点,此时杠杆受到的力如下:
A点的力为绳子的拉力(即M的重力减去地面对M的支撑力)方向向下
(因为第一状态与第二状态相比,人对地面的压力是减小的,所以可以确定绳子存在拉力)
B点的力为人对杆的支持力(人的重力减去地面的支撑力)方向向上
根据力、力矩平衡建立方程
然后类似的分析第二张图:
同样取支点O
先对比人的重力和地面的支撑力,如果相等则此时绳子无拉力,M的重力等于浮力
如果不相等,继续建立方程组,只是此时的地面对M的支撑力变成了浮力
根据力、力矩平衡建立方程
联立方程,得出结果.
 
 
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