Question

如图所示，将边长为10 cm的正方体合金块，用细绳挂在轻质杠杆的A点处，在B点施加力F₁ =30 N时，杠杆在水平位置平衡，合金块对水平地面的压强恰好为0.撤去F₁，在B点施加力F₂时，合金块对地面的压强为1.2×10³Pa.(OB=3OA, g取10 N/kg)

(1)画出F₂的力臂;

(2)求合金块的质量;

(3)求F₂的大小.

Answer

(1)见解析图；(2)9kg ； (3)52 N

【解析】试题（1）延长F2的作用线，过支点O向它作垂线即为力臂；

（2）根据杠杆平衡条件得： ，则， ；

（3）合金块的底面积为： ，

合金块对地面的压力为： ，压力与地面对合金块的支持力是一对相互作用力，所以大小相等，则，细绳上的拉力为： ，根据杠杆平衡条件得： ，由几何关系可知，则。