Question

【題目】如圖所示，用輕質薄木板AB做成杠桿，O為支點，OA=OB=2m，地面上一質量為4kg，邊長為0.1m的實心正方體物塊M用一不可伸長的細線系于OB的中點C，此時AB靜止于水平位置，細線剛好被拉直．現將重10N的小物塊P放在O點的正上方的板上，對P施加F=1.5N的水平向左推力，使P沿OA向左做勻速直線運動，求：

（1）物塊M的重力；
（2）物塊P所受滑動摩擦力的大小和方向；
（3）若細線能承受的最大拉力為15N，小物塊P可從支點O開始往左運動多遠？此時物塊M對地面的壓強為多大？

Answer 1

【答案】
（1）解：物塊M的重力：

GM=mg=4kg×10N/kg=40N；

答：物塊M的重力為40N；

（2）解：已知物塊P在水平方向向左勻速直線運動，

所以所受的摩擦力f=F=1.5N；方向水平向右；

答：物塊P所受滑動摩擦力的大小為1.5N，方向水平向右；

（3）解：物塊P可以從O點開始往左運動最遠的距離為L2，

OC= OB= ×2m=1m，物塊P對杠桿的力F2=GP=10N，細繩的最大拉力F1=15N，

由F1×L1=F2×L2得小物塊P從支點O開始往左運動的最大距離：

L2= = =1.5m；

物塊M對地面的壓力：F壓=GM﹣F1=40N﹣15N=25N，

受力面積S=0.1m×0.1m=0.01m2，

此時物塊M對地面的壓強：

p= = =2500Pa．

答：若細線能承受的最大拉力為15N，小物塊P可從支點O開始往左運動1.5m；此時物塊M對地面的壓強為2500Pa

【解析】根據重力公式計算重力的大小，根據二力平衡分析摩擦力的大小，利用杠桿平衡條件和固體的壓強公式進行計算.
此題的杠桿與壓強的綜合計算，重點是對物體的受力分析.