问题补充:
如图所示,其中横杆MN可绕固定点O在竖直平面内转动,OM:ON=4:5,系在横杆M端的细绳悬挂着物体A.小强站在水平地面上时对地面的压强为1.0×104Pa,当他用300N竖直向下的力拉横杆N端恰好使横杆在水平位置平衡,此时他对水平地面的压强为0.5×104Pa.若在物体A下面再加挂重125N的物体B,当横杆在水平位置再次平衡时,他对横杆N端竖直向下的拉力为F,此时小强对水平地面的压强为P2,根据上述条件,下列计算结果正确的是(g取10N/kg,横杆MN与细绳的质量均忽略不计)A.物体A的质量为375kgB.小强的质量为65kgC.F的大小为400ND.p2的大小为0.2×104Pa
答案:
C
解析分析:(1)知道F1的大小,两力臂的比值,利用杠杆的平衡条件可求物体A的质量;
(2)知道两次用力时对地面的压强,分别列方程式求小强重和受力面积(与地的接触面积),再利用重力公式求小强的质量;
(3)根据杠杆的平衡条件及两力臂的比值求出小强对杆的拉力F;
(4)知道F的大小,求出小强对地面的压力,根据p=求出对地面的压强.
解答:(1)如图,
∵杠杆平衡,F1=300N,LOM:LON=4:5,
∴mAgLOM=F1LON,
∴物体的质量:
mA===37.5kg,A错误;
(2)小强站在水平地面上时:
p1===1.0×104Pa,-----①
当他用300N竖直向下的力拉横杆N端使MN在水平位置平衡时:
p2===0.5×104Pa,-----②
由①②联立解得:
G=600N,S=6×10-2m2;
小强的质量:
m===60kg,B错误;
(3)A的重力GA=mAg=37.5kg×10N/kg=375N,当在A加挂125N的物体,根据杠杆的平衡条件:
G(A+B)?LOM=F?LON
则F===400N,C正确;
(4)p2====0.33×104Pa,D错误.
故选C.
点评:本题将压强的计算和杠杆的平衡条件相结合,还涉及到重力公式、定滑轮的特点,其中求出对地的压力是关键.
如图所示 其中横杆MN可绕固定点O在竖直平面内转动 OM:ON=4:5 系在横杆M端的细绳悬挂着物体A.小强站在水平地面上时对地面的压强为1.0×104Pa 当他用3