如图所示,杠杆AOB及支架是一个固连在一起的整体,AO:BO=5:2.图中正方体D与水平地面的接触面积为8×10-2m2,物体B的质量为2kg.当物体A的质量为9.2

发布时间:2020-08-10 23:07:55

如图所示,杠杆AOB及支架是一个固连在一起的整体,AO:BO=5:2.图中正方体D与水平地面的接触面积为8×10-2m2,物体B的质量为2kg.当物体A的质量为9.2kg时,杠杆在水平位置上平衡,物体D对水平地面的压强为4000pa.当把物体A换为质量为39.5kg的物体C,支点向左移,使AO:BO=4:3时,杠杆仍在水平位置上平衡,物体D对水平地面的压力为零.(杠杆、支架和托盘的重力不计,g取10N/kg.拉物体B的细绳系于物体B上表面中央并沿竖直方向)求:
(1)动滑轮的质量.
(2)物体D的质量.

网友回答

解:当物体A质量为9.2kg时,动滑轮、物体A、杠杆及物体D受力如图1所示,
当把物体A换为质量为39.5kgC时,动滑轮、物体C、杠杆及物体D受力如图2所示,

其中f′=f1,N1′=N1,T1′=T1,
GB=mBg=20N,GA=mAg=92N,GC=mCg=395N,
由题干图示可知F=GB=20N,
ND1=pS=4000Pa×8×10-2m2=320N,
由平衡条件得:
2F=G0+f1,即40N=G0+f1? ①,
f1+N1=GA,即f1+N1=92N? ②,
T1+ND1=GD,即T1+320N=GD ③,
由杠杆平衡条件得:N1×AO=T1×0B ④,
由①②解得:N1=G0+52N ⑤,(G0+52N)×AO=(GD-320N)×OB? ⑥,
2F=G0+f2,即:40N=G0+f2? ⑦,
f2+N2=GC,即f2+N2=395N? ⑧,T2=GD⑨,
由⑦⑧解得:N2=G0+345N? ⑩,
(G0+3450N)×AO=GD×OB? (11)
? 将AO:B0=2:5代入⑥⑩解得:GD=500N,G0=20N,
∵G=mg,∴所以动滑轮的质量m0===2kg,
D的质量mD===50kg.
答:(1)动滑轮的质量为2kg.
(2)物体D的质量为50kg.
解析分析:对物体正确受力分析,应用平衡条件及杠杆平衡条件列方程,然后可以求出动滑轮与物体D的质量.

点评:本题难度较大,对物体正确受力分析是正确解题的前提与关键,应用平衡条件、杠杆平衡条件即可正确解题.
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