(1)在
B点施加力
F1=30N时,杠杆在水平位置平衡,合金块对水平地面的压强恰好为
0.对合金块进行受力分析可知,此时合金块受到竖直向下的重力和细绳对它竖直向上的拉力,并且这两个力是一对平衡力,根据杠杆平衡条件:
F1L1=F2L2可得,
G⋅OA=F1⋅OB,即
G⋅OA=30N⋅3OA,
解得
G=90N,
合金块的质量
m=gG=10N/kg90N=9kg;
(2)从图中可以看出,
OBC为直角三角形,而直角三角形
30∘角对应的直角边等于斜边的一半,故拉力
F2的力臂为
L2=21OB,
撤去
F1,在
B点施加
F2时,合金块对地面的压强为
1.2×103Pa,对合金块进行受力分析可知,此时合金块受重力、绳子向上的拉力及地面对它的支持力,如图所示:
FN=pS=1.2×103Pa×0.1m×0.1m=12N
FA+FN=GFA=G−FN=90N−12N=78N,
根据杠杆平衡条件:
F2L2=FAOA,即
F2⋅21OB=78N⋅31OB,
解得
F2=52N。
故答案为:
9;
52。
(1)在
B点施加力
F1=30N时,杠杆在水平位置平衡,合金块对水平地面的压强恰好为
0.对合金块进行受力分析可知,此时合金块受到竖直向下的重力和细绳对它竖直向上的拉力,并且这两个力是一对平衡力,根据杠杆平衡条件:
F1L1=F2L2可得,
G⋅OA=F1⋅OB,即
G⋅OA=30N⋅3OA,
解得
G=90N,
合金块的质量
m=gG=10N/kg90N=9kg;
(2)从图中可以看出,
OBC为直角三角形,而直角三角形
30∘角对应的直角边等于斜边的一半,故拉力
F2的力臂为
L2=21OB,
撤去
F1,在
B点施加
F2时,合金块对地面的压强为
1.2×103Pa,对合金块进行受力分析可知,此时合金块受重力、绳子向上的拉力及地面对它的支持力,如图所示:
FN=pS=1.2×103Pa×0.1m×0.1m=12N
FA+FN=GFA=G−FN=90N−12N=78N,
根据杠杆平衡条件:
F2L2=FAOA,即
F2⋅21OB=78N⋅31OB,
解得
F2=52N。
故答案为:
9;
52。