Question

長方形水泥塊長20厘米，寬10厘米，厚6厘米，密度是2×10³千克/米³．把它放在水平地面上，則對地面的最大壓強是________帕，最小壓強是________帕．圖中均勻木尺重10牛，A物體重30牛，B物體重20牛．為了使杠桿平衡，需在b端施加一個方向向________，大小為________牛的力．

Answer 1

4000    1200    下    3.96
分析：（1）水平面上物體對地面的壓力和自身的重力相等，根據壓強公式、重力公式、密度公式、體積公式得出壓強的表達式，進一步根據題意得出對地面的最大壓強和最小壓強；
（2）均勻物體的重心在物體的幾何中心上，根據圖象得出它們相應的力臂，根據杠桿的平衡條件確定需在B端施加力的大小和方向．
解答：（1）長方形水泥塊對水平地面的壓強：
P=====ρgh，
所以對地面的最大壓強為：
P_max=ρgh_max=2×10³kg/m³×10N/kg×0.2m=4000N；
最小壓強為：
P_min=ρgh_min=2×10³kg/m³×10N/kg×0.06m=1200N．
（2）設杠桿長為l，杠桿平衡時，需在B端施加一個方向向上大小為F的力：

由圖可知l_A=l，l_B=l，G₁=G=×10N=3.75N，G₂=G-G₁=10N-3.75N=6.25N，
G₁的力臂為l₁=l，G₂和力F的力臂為l₂=l；
根據杠桿的平衡條件可得：
G_A×l_A+G₁×l₁=（G_B-F）×l_B+G₂×l₂，
把數據代入可得：F≈-3.96N，
即在B端施加一個方向向下大小約為3.96N的力．
故答案為：4000；1200；下；3.96．
點評：本題考查了壓強和杠桿平衡條件的應用，關鍵是能得出均勻、規則物體對水平面壓強的表達式和根據題意得出杠桿上力的大小及力臂的大小，解題過程中力的正負號表示力的方向．