如图是一个上肢力量健身器示意图。配重A的底面积为5×10-2m2,放在地面上对地面的压强P0为2×104Pa。B、C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=3∶5。
◎ 题目
如图是一个上肢力量健身器示意图。配重A的底面积为5×10-2m2,放在地面上对地面的压强P0为2×104Pa。B、C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=3∶5。小成受到的重力为500N,他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T1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8×103 Pa。小成在H点施加竖直向下的拉力为T2时,杠杆仍在水平位置平衡,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6×103Pa。已知F1∶F2=18∶17,杠杆EH和细绳的质量均忽略不计。 求: (1)配重A受到的重力GA; (2)拉力T1; (3)动滑轮D受到的重力G。 |
◎ 答案
(1)GA=1000N,(2)T1=140N (3)100N |
◎ 解析
解:(1)以物体A为研究对象,受力分析如图1甲、乙所示。 GA=P0S =2×104 Pa×5×10-2m2=1000N N1 =p1S =8×103 Pa×5×10-2m2=400N N2 =p2S =6×103 Pa×5×10-2 m2="300" N ∵物体A始终处于静止状态 ∴FA1=GA-N1=1000N-400N=600N FA2=GA-N2="1000N-300N=700N" (2)以人为研究对象,受力分析如图2甲、乙所示。 ∵ T ¢1与T 1、F ¢1与F1、T ¢2与T2、F ¢2与F2 均为相互作用力,且人始终处于静止状态 ∴ G人=F ¢1+T ¢1=F1+T 1 G人=F ¢2+T ¢2=F2+T2 ∴ ………………① 以杠杆为研究对象,受力分析如图3甲、乙所示。 ∵杠杆处于平衡状态 ∴ (FA1+G)×OE=T1×OH (FA2+G)×OE=T2×OH ∴ = ………② ……③ ∵G人=500 N,由①②解得:T2=160N T1=140N (3)由③得:G=5T2-FA2=5×160N-700N=100N (其他答案正确均可得分) |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图是一个上肢力量健身器示意图。配重A的底面积为5×10-2m2,放在地面上对地面的压强P0为2×104Pa。B、C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=3∶5。…”主要考查了你对 【力的三要素】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
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