Question

如图所示，重力不计的一木板可绕O点无摩擦转动，在A端挂一正方体P，一个体重为500N的中学生站在B点时，P对水平地面的压力刚好为零，且OA=1m，OB=3m．
计算：
（1）正方体P的重力；
（2）当人向O点移动的平均速度是多少米/秒时，10s后正方体对地面的压力是自身重力的三分之一．

Answer

（1）中学生站在B点时，P对地面的压强刚好为零，说明绳对物体的拉力等于物体的重力，根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可计算物体P的重力；
（2）当人向O点移动到某点B′时，知道正方体P对地面的压力是自身重力的三分之一，而正方体对地面的压力等于P的重减去杠杆的拉力，据此求出杠杆A点受到的拉力，知道OA大小、人重，利用杠杆平衡条件求右边力臂的大小，可求人走的长度，利用速度公式求人移动的平均速度．
【解析】

（1）当正方体对地面的压力为零时，正方体对杠杆的拉力F拉=GP
∵杠杆的平衡条件，
∴GP×OA=G人×OB
∴GP=×G人=×500N=1500N；
（2）如图，当正方体对地面的压力为自身重力三分之一时，即F压=GP，
∵F压=GP-F拉，
∴正方体对杠杆的拉力，
F拉=GP-F压=GP-=GP=GP=×1500N=1000N，
此时人位于B′点，
F拉×OA=G人×OB′，
OB′=OA=×1m=2m，
人移动的距离：
BB′=OB-OB′=3m-2m=1m，
 v人===0.1m/s．
答：（1）正方体P的重力为1500N
（2）人向O点移动的平均速度是0.1m/s时，10s后正方体对地面的压力是自身重力的三分之一．