Question

5．如圖所示，重力不計的一木板可繞O點無摩擦轉動，在A端掛一個邊長為10cm的物體P，一個體重為500N的中學生站在B點時，P對地面的壓力剛好為零，且OA=1m，OB=4m，則物體P的重力為2000N，然后他向左勻速移動，4秒后他與O點還相距1m時，則他移動的速度是0.75米/秒，此時P對地面的壓強為1.5×10⁵帕．

Answer 1

分析 中學生站在B點時，P對地面的壓力剛好為零，說明繩對物體的拉力等于物體的重力，根據杠桿平衡條件F₁L₁=F₂L₂可計算物體P的重力；
計算出該學生向左運動的距離，由v=$\frac{s}{t}$求出其速度；
當人與O點還相距1m時，人的力臂變小，繩對正方體P的拉力變小，正方體P對地面的壓力等于重力減去拉力，根據壓強公式可計算P對地面的壓強．

解答 解：由杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂
G×1m=500N×4m
解得：G=2000N；
中學生4s內移動的距離s=4m-1m=3m；
則v=$\frac{s}{t}$=$\frac{3m}{4s}$=0.75m/s；
根據杠桿的平衡條件：F₁L₁=F₂L₂
F×1m=500N×1m
解得：F=500N
F_壓=G-F=2000N-500N=1500N
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{1500N}{10×10×1{0}^{-4}{m}^{2}}$=1.5×10⁵Pa．
故答案為：2000；0.75；1.5×10⁵．

點評 本題考查學生對杠桿平衡條件、速度公式和壓強公式的理解和運用，關鍵要掌握相應的物理知識，掌握好杠桿平衡條件是解決此題的關鍵．