Question

把正方體甲放在水平地面上，對地面的壓強是5.4×10⁵Pa．AB是重力可忽略不計的杠桿，支點為0，且OA：0B=1：2．將正方體甲掛在杠桿的A端，在B端施40N豎直向下的拉力時，杠桿在水平位置平衡，如圖所示，此時正方體甲對地面的壓強變為1.8×10⁵Pa．下列結果正確的是（ ）

A．當正方體甲對地面的壓力剛好為零時，在杠桿B端應施加豎直向下的拉力是60N
B．當正方體甲對地面的壓力剛好為零時，在杠桿B端應施加豎直向下的拉力是20N
C．正方體甲的重力是240N
D．正方體甲的體積約是9.3×10^-6m³

Answer 1

【答案】分析：根據壓強公式，列出兩次地面支持力的表達式，根據杠桿平衡條件求出正方體的底面積S，再求出物體的重力，由平衡條件求出第二次的拉力大小．
解答：解：由題知：P₁=5.4×10⁵Pa；P₂=1.8×10⁵Pa；F₁=40N；OA：0B=1：2，設正方體底面積為S；
由杠桿平衡條件得：（P₁S-P₂S）?OA=F₁?OB，
化簡得：3.6×10⁵Pa?S=80N，即：S=；
物體重力G=P₁S=5.4×10⁵Pa××10^-3m²=120N．
當正方體甲對地面的壓力剛好為零時，G?OA=F₁'?OB
F₁'=
故選A．
點評：本題難度較大，需要先明確第一次平衡時左邊阻力怎么求，壓力與重力的大小關系，壓強的計算等，綜合性強．