如图所示,轻质杠杆 AB 可绕 O 点自由转动, AO : OB =1:2 , OC = CB ,质量分布均匀的正方体 M 通过细杆与杠杆 C 点相连(轻质杠杆和细杆的质量均忽略不计),物体 M 的重力为 40N ,边长为 10cm ,将底面积为 50cm 2 、重为 20N 的物体 N 从杠杆 B 端向 A 端移动。当 N 运动到 A 端时,将 M 沿竖直方向切去部分,并将其平放在 N 上,使 M 对水平地面的压强刚好为 500Pa 。下列说法正确的是( )
A .当物体 N 在 B 端时,细杆所受压力为 20N
B .当物体 N 在 B 端时, M 对地面的压强为 4×10 3 Pa
C .当物体 N 在 A 端时, M 应切去部分的质量为 0.8kg
D .当物体 N 在 A 端时, M 切去部分对 N 的压强为 800Pa
C
【解析】
【详解】
A .由杠杆平衡条件得,当物体 N 在 B 端时,细杆所受压力为
故 A 错误;
B .当物体 N 在 B 端时, M 对地面的压强为
故 B 错误;
C .由 得, M 的质量为
物体 M 的密度为
M 切去部分的厚度为 l ,则 M 切去部分的体积为
由 得, M 切去部分的质量为
M 切去部分的重力为
依题意得
, ,
所以
当 N 运动到 A 端时,将 M 沿竖直方向切去部分,并将其平放在 N 上时,由杠杆平衡条件得杠杆 C 点受到的绳子的拉力为
由力的相互作用性得
由受力平衡得,此时 M 对地面的压力为
M 对水平地面的压强为
解得
所以 M 应切去部分的质量为 0.8kg
故 C 正确;
D .当物体 N 在 A 端时, M 切去部分对 N 的压强为
故 D 错误。
故选 C 。
某公路路面所能承受的最大压强为8×105Pa.现有一辆卡车,自重2t,有6个轮子,每个轮子与地面的接触面积是200cm2,为了保护公路路面,这辆卡车最多可以装载多少吨的货物?(g取10N/kg)