题文

如图是一个上肢力量健身器示意图，配重A受到的重力为1200N，其底面积为5×10-2m2，B、（都是定滑轮，D是动滑轮；杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动，OE：OH=2：5。小成受到的重力为600N，他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力FT1时，杠杆在水平位置平衡，小成对地面的压力为F1，配重A受到的拉力为FA1，配重A对地面的压强P1为6×l03 Pa；小成在H点施加竖直向下的拉力为FT2时，杠杆仍然在水平位置平衡，小成对地面的压力为F2，配重A受到的拉力为FA2，配重A对地面的压强P2为4×l03 Pa。 已知F1：F2 =20：19，杠杆和细绳的质量均忽略不计。

求： （1）拉力FA1 （2）拉力FT2 （3）动滑轮D受到的重力G

题型：计算题  难度：偏难

答案

解： （1）以配重A为研究对象，受力分析如图所示

配重A始终处于静止状态，所以有：      GA=FNl+FA1，    GA =FN2 +FA2     已知GA =1200N  FNl= P1S=6×l03 Pa×5×10-2 m2 =300N  FN2 =P2S=4×l03 Pa×5×l0-2 m2 =200N      解得：FA1=900 N；FA2 =1000N

（2）以人为研究对象，受力分析如图所示

人始终处于静止状态，所以有：  G人 =F'1十F'T1，G人=F'2+F'T2，   因为F'T1与FT1大小相等，F'1与F1大小相等，  F'T2与FT2大小相等，F'2与F2大小相等，  所以有：F1=G人—FTl，F2=G人—FT2   已知F1：F2 =20：19  得：        ①  对杠杆进行受力分析如图所示

根据杠杆平衡条件：  0.5(FA1+G)×OE=FT1×OH， 0.5(FA2+G)×OE=FT2×OH  已知OE：OH=2：5，FA1=900N，FA2=1000N  得：FT2—FT1=20N   ②              FA2+G=5FT2   ③  已知G人=600N，  由①②解得：FT2=220N （3）将FT2=220N代人③得：G=100N

据专家权威分析，试题“如图是一个上肢力量健身器示意图，配重A受到的重力为1200N，其底..”主要考查你对  压强的大小及其计算，平衡力与平衡状态，杠杆的平衡条件  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

压强的大小及其计算平衡力与平衡状态杠杆的平衡条件

考点名称：压强的大小及其计算

• 计算公式：
  P=F/S，式中p单位是：帕斯卡，简称：帕，1帕=1牛/米²，压力F单位是：牛；受力面积S单位是：米²。

• 对压强公式的理解：
  1．此公式适用于任何情况，即固体、液体、气体的压强计算都可用此公式。
  
  2．此公式中各物理量单位分别是p→Pa、F→N、s→m²。在计算物体的压强时，只有当F的单位为N，S 的单位为m²时，压强的单位才能是Pa，因此在计算中必须统一单位。
  
  3．一张报纸平放时对桌子的压强约0．5Pa。成人站立时对地面的压强约为1．5×10⁴Pa，它表示：人站立时，其脚下每平方米面积上，受到脚的压力为1．5× 10⁴N。
  
  4．公式中的，是压力而不是重力。即使在某些情况下，压力在数值上等于物体所受的重力，也不应把公式直接写成，而应先注明F=G得：。
  
  5．公式中的受力面积S，是指受力物体发生形变的那部分面积，也就是两物体的实际接触面积，而不一定是受力物体的表面积。如图所示，一个圆台形物体置于水平地面上，分别采用A、B两种方式放置，对地面的压力不变，但图A中受力面积是S2，图B中受力面积为S1，而它们都与水平地面的面积大小无关。
  
  6.  由公式推导出F=pS和可用于计算压力和受力面积的大小。
  
  巧用求柱体压强：
    将一密度均匀、高为h的圆柱体放在水平桌面上，桌面受到的压强，所圆柱体(包括长方体、正方体等)产生的压强，只与固体的密度和高度有关，而与固体的重力、体积和底面积因素无关，应用公式就给解这类题带来很大方便。
  例1如图所示，两圆柱形铁柱的底面半径之比是 3：1，高度相同，则它们对水平地面的压强之比为（   ）