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如图所示,轻质杠杆OB可绕固定轴O自由转动(AB≈2AO)。将边长为10cm的正...

如图所示,轻质杠杆OB可绕固定轴O自由转动(AB2AO)。将边长为10cm的正方体合金块,用轻绳挂在A点处,在B点施加竖直向上的力=30N时,杠杆在水平位置平衡,此时合金块对水平地面的压力恰好为0,则合金块的质量是_______kg,若撒去,在B点施加力时,合金块对地面的压强为1.2×103Pa,则力的大小是__________N


 

 

9 52 【解析】 [1]在B点施加力F1=30N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,对合金块进行受力分析可知,此时合金块受到竖直向下的重力和细绳对它竖直向上的拉力,并且这两个力是一对平衡力,根据杠杆平衡条件可得 G×OA=F1×OB G×OA=30N×3OA G=90N 合金块的质量 m==9kg [2]如图所示:   OBC为直角三角形,而直角三角形30°角对应的直角边等于斜边的一半,故拉力F2的力臂为 l2=OB 撤去F1,在B点施加F2时,合金块对地面的压强为1.2×103Pa,对合金块进行受力分析可知,此时合金块受重力、绳子向上的拉力及地面对它的支持力,如图所示: FN=pS=1.2×103Pa×0.1m×0.1m=12N FA+FN=G FA=G-FN=90N-12N=78N 根据杠杆平衡条件F2l2=FAOA,即 F2×OB= 78N×OB F2=52N  
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