(2014•西城区一模)甲物体静止在水平地面上时,对地面的压强为6×105Pa.现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,杠杆

(2014•西城区一模)甲物体静止在水平地面上时,对地面的压强为6×105Pa.现将甲物体用细绳挂在轻质杠杆的A端,杠杆的B端悬挂乙物体,如图所示,当杠杆在水平位置平衡时,甲物体对地面的压强为2×105Pa,已知:乙物体的质量为2kg,AO:AB=1:4,g取10N/kg.要使甲物体恰好被细绳拉离地面,则下列判断中正确的是(  )
A.甲物体的底面积应小于2×10-5m2
B.甲物体对地面的压力只需减少10N
C.杠杆B端所挂物体的质量至少增加2kg
D.可以移动支点O的位置,使OA:OB=2:9
qnchp 1年前 已收到1个回答 举报

szbobby 幼苗

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解题思路:根据杠杆平衡条件求出细绳对A端的拉力,即等于甲减小的对地面的压力,再根据压强公式计算出甲物体的重力;根据杠杆的平衡条件判断各选项.

乙物体的重力G=mg=2kg×10N/kg=20N;
根据杠杆平衡条件FAlOA=GlOB
细绳对A端的拉力:FA=GB
lOB
lOA=20N×[4−1/1]=60N,
绳子拉力处处相等,细绳对甲的拉力也为60N,甲对地面的压力△F减少了60N,
△F=F1-F2=p1S-p2S,
数据代入:60N=6×105PaS-2×105PaS,
解得:S=1.5×10-4m2
则甲的重力G=F1=p1S=6×105Pa×1.5×10-4m2=90N;
甲物体恰好被细绳拉离地面时,甲对地面的压力为0,A端受到的拉力等于甲的重力:
A、增大或减小受力面积只能改变压强,不能改变物体甲对压力,故不符合题意;
B、甲对地面的压力为F=G-△F=90N-60N=30N,甲物体恰好被细绳拉离地面,压力还要减小30N,故不符合题意;
C、根据杠杆平衡条件:GlOA=
G′乙lOB
G′乙=
G甲lOA
lOB=90N×[1/3]=30N,杠杆B端所挂物体的质量至少增加△m=
△G乙
g=[30N−20N/10N/kg]=1kg,故不符合题意;
D、根据杠杆平衡条件:G
l′OA=G
l′OB,则

l′OA

l′OB=
G甲
G乙=[20N/90N]=[2/9],符合题意.
故选D.

点评:
本题考点: 杠杆的平衡分析法及其应用.

考点点评: 本题考查了学生对杠杆平衡条件、压强公式的掌握和运用,能根据杠杆平衡条件、压强公式得出关于物体甲的重力是本题的关键.

1年前

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