如圖所示,AB是一杠桿,可繞支點(diǎn)O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),AO:OB=2:3,OD:DB=1:1,滑輪重為100N。當(dāng)在B點(diǎn)施加大小為F的豎直向下的拉力時(shí),杠桿在水平位置平衡,邊長為0.2m的正方體M對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為7500pa;當(dāng)在D點(diǎn)施加大小為F的豎直向下的拉力時(shí),杠桿在水平位置平衡,正方體M對(duì)水平地面的壓強(qiáng)為15000pa。(不計(jì)杠桿重、繩重和摩擦,圖中各段繩子所受拉力均沿豎直方向)
求:(1)正方體M的受到的重力;(2)拉力F的大小
解:當(dāng)F作用B點(diǎn)時(shí),A點(diǎn)受拉力為F1。正方體M受拉力為f1,受重力為G,受支持力為N1
F1×2k=F×3k 1分
F1 = 1.5F
f1= 3F-100N 1分
N 1= P1S= 7500 pa×0.04m2 = 300N 1分
N 1= G -(3F-100N)
200N = G -3F ① 1分
當(dāng)F作用D點(diǎn)時(shí),A電受拉力為F2,正方體M受拉力為f2。受重力為G,受支持力為N2
F2×2k=F×1.5k
F2=0.75F
f2+100N = 1.5F
N2=P2S=15000pa×0.04m2=600N
600N+ f2= G
500N= G -1.5F ② 1分
由①②兩式得
F = 200N 1分
G = 800N 1分
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