题目

如图所示，一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上，将边长为5cm的正方体G1通过轻质细绳系于正上方杠杆的A点，物体G2重为40N，将G2放在B点时，G1对地面的压强为2×104Pa，已知 OA=0.2m，OB=0.1m，问： （1） 此时细绳作用于A的拉力是多大？ （2） 正方体G1的重力是多少？ （3） 现用F=5N的水平拉力使G2以0.05m/s的速度从B点向右匀速直线运动，多少秒时间，可使G1对地面的压力恰好为零？ 答案： 解：由杠杆的平衡条件可得FA×OA=G2×OB绳子的拉力FA=OBOAG2=0.1m0.2m×40N=20N答：此时细绳作用于A的拉力是20N 解：G1对地面的压力F1=pS1=2×104Pa×(0.05m)2=50N因正方体对地面的压力等于自身的重力减去绳子的拉力，所以，正方体G1的重力G1=F1+FA=50N+20N=70N答：正方体G1的重力是70N 解：G1对地面的压力恰好为零时，绳子的拉力FA′=G1=70N设此时G2向右运动到D位置，由杠杆的平衡条件可得FA′×OA=G2×ODOD=FA′G2×OA=70N40N×0.2m=0.35mG2向右运动的距离s=OD-OB=0.35m-0.1m=0.25mG2向右匀速直线运动的时间t=sv=0.25m0.05m/s=5s答：现用F=5N的水平拉力使G2以0.05m/s的速度从B点向右匀速直线运动5s时间，可使G1对地面的压力恰好为零。

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