Question

1．如圖所示，將重力不計(jì)的吸盤(pán)內(nèi)部空氣排盡后與水平地磚完全貼合，已知貼合的面積為30cm²，大氣壓強(qiáng)為1×10⁵Pa，AB為輕質(zhì)杠桿，O為轉(zhuǎn)軸，OA與OB的長(zhǎng)度之比為1：3保持杠桿水平，某人在B端用豎直向下的拉力F將吸盤(pán)沿豎直方向剛好拉離地磚．
（1）求吸盤(pán)所受的大氣壓力F₀
（2）求人所用拉力F
（3）若人沿圖中虛線方向施加拉力F′將吸盤(pán)拉離地磚，請(qǐng)畫(huà)出拉力F′的力臂．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意，由p=$\frac{F}{S}$求出吸盤(pán)所受的大氣壓力；
（2）根據(jù)杠桿原理，結(jié)合題意，吸盤(pán)沿豎直方向剛好拉離地面，吸盤(pán)所受的拉力與大氣對(duì)吸盤(pán)的壓力是一對(duì)平衡力，據(jù)此解題；
（3）力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離，據(jù)此畫(huà)圖．

解答 解：（1）由p=$\frac{F}{S}$可得：吸盤(pán)所受的大氣壓力F₀=p₀S=1×10⁵Pa×30×10^-4m²=300N；
（2）吸盤(pán)沿豎直方向剛好拉離地面，吸盤(pán)所受的拉力與大氣對(duì)吸盤(pán)的壓力是一對(duì)平衡力，即F_A=F₀=300N，
由杠桿原理F_A×OA=F×OB可得：F=$\frac{{F}_{A}×OA}{OB}$=$\frac{300N×1}{3}$=100N；
（3）力臂是支點(diǎn)到力的作用線的垂直距離，如圖所示．
答：（1）求吸盤(pán)所受的大氣壓力為300N；
（2）人所用拉力F為100N
（3）如圖所示．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是壓強(qiáng)、杠桿原理的計(jì)算，要理解力臂的含義，難度不大．