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如图所示,一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上,OA=20cm,G1是边长为5cm的正方体,G2重为20N.当OB=10cm时,绳子的拉力为_____N,此时G1对地面的压强为2×104Pa.

物理试题 02-18
如图所示,一根足够长的轻质杠杆水平支在支架上,OA=20cm,G1是边长为5cm的正方体,G2重为20N.当OB=10cm时,绳子的拉力为_____N,此时G1对地面的压强为2×104Pa.现用一水平拉力使G2以5cm/s的速度向右匀速直线运动,经过_____s后,可使G1对地面的压力恰好为零.
 
【答案】    (1). 10    (2). 10
【解析】
【详解】G2在B点时,由杠杆平衡条件得:FA×OA=G2×OB,即:FA×20cm=20N×10cm,解得:FA=10N;
物体与地面的接触面积:S=5cm×5cm=25cm2=0.0025m2;
物体G1对地面的压力:F=pS=2×104Pa×0.0025cm2=50N,
地面对物体的支持力:F′=F=50N,
G1受竖直向下的重力G1、地面的支持力F′、绳子的拉力FA作用,物体静止,处于平衡状态,由平衡条件得:G1=FA+F′=10N+50N=60N;
当G1对地面的压力为0时,杠杆在A点的受到的拉力FA′=G1=60N,
设G2位于C点,G1对地面的压力恰好为零,由杠杆平衡条件得:FA′×OA=G2×OC,即:60N×20cm=20N×OC,解得:OC=60cm,物体G2的路程:s=OC-OB=60cm-10cm=50cm,物体G2的运动时间:
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