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、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:0H=

发布时间:2020-08-11 05:29:39

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、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:0H=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P1为6×103pa.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4×103pa.已知F1:F2=20:19,杠杆EH和细绳的质量均忽略不计.求:
(1)拉力FA2;
(2)拉力T2;
(3)动滑轮D受到的重力G.

网友回答

解:(1)当小成在H点施加竖直向下的拉力为T2时,静止的配重A的受力情况如图1:
则:NA2=F″=P2S=4×103pa×5×10-2m2 =200N.
∵G=FA2+NA2
∴FA2=G-NA2=1200N-200N=1000N.
(2)当小成在H点施加竖直向下的拉力为T1时,静止的配重A的受力情况如图2:
则:NA1=F′=P1S=6×103pa×5×10-2m2 =300N.
∵G=FA1+NA1
∴FA1=G-NA1=1200N-300N=900N.
又∵动滑轮D的优点是省一半力.∴对杠杆EH的E的拉力为F拉1=.
小成本身的受力情况如图3:
则:T1=G人-F1.
对杠杆EH受力分析如图4中甲图:
∵在水平位置平衡.∴由杠杆平衡条件得:=.
即:=,代入数据得:=--------①.
同理,当小成在H点施加竖直向下的拉力为T2时,杠杆EH受力分析如图4中乙图:
可得:=,代入数据得:=-------②.
根据题意可知:-------③.
解由①②③组成的方程组得:
G动=100N;F1=400N;F2=380N.
∴T2=G人-F2=600N-380N=220N.
答:(1)拉力FA2=1000N;
(2)拉力T2=220N;
(3)动滑轮D受到的重力G=100N.
解析分析:(1)求解物体配重A受到的拉力,先要对配重A受到的拉力和小成进行受力分析,根据处于平衡状态的物体,所受的合力为零求解,配重A对地面的压力根据压强公式得出的F=PS公式计算.
(2)动滑轮D的重力和物体配重A对绳子的拉力共同作用的杠杆的左端,要求解小成在H点施加竖直向下的拉力为T2和动滑轮的重力需通过分析杠杆的两次平衡,根据杠杆的平衡条件列出方程,结合F1:F2=20:19的关系组成方程组进行求解.

点评:本题是力学中难度较大的计算题,涉及简单机械(杠杆、滑轮)和压强的综合,求解时注意根据题干先分清研究的对象,对其进行受力分析,然后逐个解答.
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