如图所示装置,杠杆OB可绕O点在竖直平面内转动,OA:AB=1:2.当在杠杆A点挂一质量为300kg的物体甲时,小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为F1,杠杆B端受到竖直向上的拉力为T1时,杠杆在水平位置平衡,小明对地面的压力为N1;在物体甲下方加挂质量为60kg的物体乙时,小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为F2,杠杆B点受到竖直向上的拉力为T2时,杠杆在水平位置平衡,小明对地面的压力为N2.已知N1:N2=3:1,小明受到的重力为600N,杠杆OB及细绳的质量均忽略不计,滑轮轴间摩擦忽略不计,取g=10N/kg.求:
(1)拉力T1;
(2)动滑轮的重力G.
网友回答
解:(1)对杠杆进行受力分析如图1甲、乙所示:
根据杠杆平衡条件:
G甲×OA=T1×OB
(G甲+G乙)×OA=T2×OB
∵OA:AB=1:2
∴OA:OB=1:3
则:G甲=m甲g=300kg×10N/kg=3000N.
T1==×3000N=1000N.
(2)以动滑轮为研究对象,受力分析如图2甲、乙所示
因动滑轮处于静止状态,所以:
T动1=G+2F1,T动2=G+2F2
又T动1=T1,T动2=T2
所以:F1===500N-G;
F2===600N-G;
以人为研究对象,受力分析如图3甲、乙所示.
人始终处于静止状态,所以有:
F人1+N1=G人,F人2+N2=(500N-G)G人
因为F人1=F1,F人2=F2,N1=N1,N2=N2,
且G人=600N
所以:N1=G人-F1=600N-(500N-G)=100N+G;
N2=G人-F2=600N-(600N-G)=G;
又因为N1:N2=3:1
即==,
解之:G=100N.
答:(1)拉力T1为1000N;
(2)动滑轮的重力为100N.
解析分析:(1)以杠杆为研究对象,画出受力分析图1,则有G甲×OA=T1×OB、(G甲+G乙)×OA=T2×OB,综合后即可求得