Question

（2014?玉林一模）如图所示，一轻质杠杆AB支在支架上，OA=20cm，G1为一边长为5cm的正方体，G2重为20N．当

（2014?玉林一模）如图所示，一轻质杠杆AB支在支架上，OA=20cm，G1为一边长为5cm的正方体，G2重为20N．当OC=10cm时，G1对地面的压强为2×104Pa．现用一水平拉力F使G2以2cm/s的速度向右匀速运动，则当G1对地面的压力为0时所经过的时间为（　　）A．25sB．30sC．35sD．40s

Answer 1

（1）G₂在C点时，由杠杆平衡条件得：
F_A×OA=G₂×OC，
即：F_A×20cm=20N×10cm，
解得：
F_A=10N；
物体与地面的接触面积：
S=5cm×5cm=25cm²=0.0025m²；
由p=

F

S

得：
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F_A作用，
物体静止，处于平衡状态，由平衡条件得：G₁=F_A+F′=10N+50N=60N；
（2）当G₁对地面的压力为0时，杠杆在A点的受到的拉力F_A′=G₁=60N，
设G₂位于D点，由杠杆平衡条件得：F_A′×OA=G₂×OD，
即：60N×20cm=20N×OD，
解得：
OD=60cm，
物体G₂的路程：
s=OD-OC=60cm-10cm=50cm，
由v=

s

t

得：物体G₂的运动时间：
t=

s

v

=

50cm

2cm/s

=25s；
故选A．