如图所示,轻质杠杆AB可绕固定点O在竖直平面内自由转动,A端用细绳通过滑轮悬挂着底面积为0.02m2的重物G。工人在B端施加一个大小为650N竖直向上的推力时,重物对地面的压力
◎ 题目
如图所示,轻质杠杆AB可绕固定点O在竖直平面内自由转动,A端用细绳通过滑轮悬挂着底面积为0.02m2的重物G。工人在B端施加一个大小为650N竖直向上的推力时,重物对地面的压力恰好为零;当推力变为450N时,重物对地面的压强为5×103Pa;当重物对地面压强为8×103Pa时,工人对地面的压力为980N;则若当重物对地面压强为1.2×104Pa时,工人对地面的压力为 N(绳重及轮与轴的摩擦不计) |
◎ 答案
820 |
◎ 解析
试题分析:∵当工人在B端施加一个大小为650N竖直向上的推力时,重物对地面的压力恰好为零, ∴此时在A点施加的拉力等于物体的重力, 因此OA×G=OB×FB1,代入数值得:OA×G=OB×650N;① ∵当推力变为450N时,重物对地面的压强为5×103Pa, 而重物的底面积为0.02m2, ∴重物对地面的压力,也就是地面对重物的支持力为:F压=F支=PS=5×103Pa×0.02m2=100N, 而在A点施加的拉力等于物体的重力减去地面对重物的支持力, 因此OA×(G-F支)=OB×FB2,代入数值得:OA×(G-100N)=OB×450N,② ①-②得:100N×OA=200N×OB, 解得:;∵当重物对地面压强为8×103Pa时,工人对地面的压力为980N,∴重物对地面的压力,也就是地面对重物的支持力为:F压1=F支1=PS=8×103Pa×0.02m2=160N,而此时在A点施加的拉力等于物体的重力减去地面对重物的支持力,此时在B点施加的推力等于人的重力减去地面对人的支持力, 所以OA×(G-F支1)=OB×(F1-G人),代入数值得:OA×(G-160N)=OB×(980N-G人);③ ∵当重物对地面压强为1.2×104Pa时,工人对地面的压力为F2, 则重物对地面的压力,也就是地面对重物的支持力为:F压2=F支2=PS=1.2×104Pa×0.02m2=240N, 所以OA×(G-F支2)=OB×(F2-G人),代入数值得:OA×(G-240N)=OB×(F2-G人),④ ③-④得:80N×OA=980N×OB-F2×OB, 而OA=2OB, 则160N×OB=980N×OB-F2×OB, ∴F2=820N. 点评:本题将压强的计算和杠杆的平衡条件相结合,还涉及到定滑轮的特点,能熟练运用杠杆的平衡条件是解决本题的关键,难点是对重物和人的受力分析。 |
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,轻质杠杆AB可绕固定点O在竖直平面内自由转动,A端用细绳通过滑轮悬挂着底面积为0.02m2的重物G。工人在B端施加一个大小为650N竖直向上的推力时,重物对地面的压力…”主要考查了你对 【杠杆及其五要素】 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。- 最新内容
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上一篇:(1)如图甲所示,杠杆在力F1、F2的作用下恰好处于平衡状态,L1为F1的力臂。请在图中作出F2的力臂L2及力F1的方向。(2)请在乙图中画出最省力的绕绳方法。(3)请在丙图的〇中填上电
下一篇:如图所示的甲、乙两个滑轮组,不计滑轮重。要求用最小的力将相同的重物拉起,应选用滑轮组;请在你选用的滑轮组上画出绳子的绕法;如果物重100N,则用你选用的滑轮组及绕法,
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