有一电热水器，质量为20kg，装满水后的总质量为70kg，如图是电热水器安装的尺寸及其受力示意图，在竖直方向上热水器受到挂钩拉力F2和重力G，在水平方向上热水器受到膨胀螺钉对它的拉

Question

有一电热水器，质量为20kg，装满水后的总质量为70kg，如图是电热水器安装的尺寸及其受力示意图，在竖直方向上热水器受到挂钩拉力F₂和重力G，在水平方向上热水器受到膨胀螺钉对它的拉力F₁和墙壁对它的支持力F₃．（g取10N/kg）
（1）图中F₁和F₂的力臂分别是多大？
（2）该热水器装满水时，膨胀螺钉的拉力F₁是多大？

Answer 1

（1）根据图示可知，F₁和F₂的力臂分别是280mm和0；
（2）电热水器的总重：G=mg=70kg×10N/kg=700N，
因L形挂钩静止，以悬挂架下端为支点，把热水器看成杠杆，则根据杠杆的平衡条件可得：
F₁×280mm=G×200mm，
即：F₁×280mm=700N×200mm
解得：F₁=500N．
答：（1）图中F₁和F₂的力臂分别是280mm和0；
（2）该热水器装满水时，膨胀螺钉的拉力F₁是500N．