为深入探究平衡木的平衡,尚依忠同学设计了如图装置。轻质杆杠AOB可绕支点O无摩擦转动.且.在杠杆A端用不可伸长的细线悬挂正方体M,重力为1000N,边长为50cm。当重为500N的尚依忠同学静止站立在OB之间某处时,杠杆处于水平平衡状态。求:
(1)正方体M的密度:
(2)如图所示,小萍站立在距离B端处时,正方体M对水平地面的压强;
(3)若细线能承受的最大拉力为800N,小萍由O点向B以的速度缓慢匀速行走,求小萍能安全行走的时间。
(1) (2)3000Pa (3)16s
【解析】
(1)正方体M的质量为:,其体积为:,所以其密度:;
(2)如图所示,尚依忠站立的质量为距离B端1.5m处时,为了使杠杆平衡,
绳子对杠杆向下的拉力为:,正方体M对水平地面的压力为;F=G-F啦=1000N-250N=750N,所以正方体M对水平地面的压强为:;
(3)若细线承受的最大拉力为800N时,尚依忠距离O点的距离为L,则此时杠杆恰好平衡,有如下关系:800N×LOA=G尚×L,解得,向B以的速度缓慢匀速行走,则尚依忠能安全行走的时间为。