Question

【题目】郑小楚同学想要用如图所示的杠杆来提升重物M.已知重物M的底面积为0.2m2 ， 质量为48kg，O点为支点，A点为郑小楚手的作用点，B点为重物M的作用点，且OA＝2OB＝60cm，求：（g取10N/kg）

（1）郑小楚用100N的力向下拉杠杆时，重物M对地面的压强.
（2）当重物恰好离开地面后，郑小楚用力将重物M在竖直方向上以0.05m/s的速度匀速向上提升了8s，在这一过程中，王铭做的有用功.

Answer 1

【答案】
（1）解：根据杠杆的平衡条件可得，当人的拉力为100N时，绳子对物体向上的拉力等于人拉力的2倍为200N，物体的重力为G=mg=480N，所以此时物体对地面的压力大小为F=480N-200N=280N，则重物对地面的压强p=F/S=280N/0.2m2=1400Pa；
（2）解：重物上升的高度为h=vt=0.05m/s×8s=0.4m，有用功为W有=Gh=480N×0.4m=192J.
【解析】根据质量求重力，在水平地面上，压力与重力相等，利用压强计算公式求压强，功是力与距离的乘积，利用功的计算求功的大小，有用功是对物体所做的功.
【考点精析】关于本题考查的杠杆的平衡条件和压强的大小及其计算，需要了解杠杆平衡：杠杆在动力和阻力的作用下静止或匀速转动时，称为杠杆平衡．杠杆平衡是力和力臂乘积的平衡，而不是力的平衡．杠杆平衡的条件：动力 ×动力臂 = 阻力 ×阻力臂即：F1 L1 = F2 L2可变形为 ：F1 / F2 = L1 / L2；压强的计算公式及单位：公式：p =F/s ,p表示压强，F表示压力，S表示受力面积压力的单位是 N，面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡，记作Pa ．1Pa=1N/m2．(帕斯卡单位很小，一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa）才能得出正确答案．