如图所示的装置中,物体A的质量为100kg,其底面积为5×10-2m2,B、E是定滑轮,C、D是相同的动滑轮;杠杆MN可绕O点在竖直平面内转动,OM:ON=1:2.小文受到的重力为600N,他在N点施加竖直向下的拉力FT1时,杠杆在水平位置平衡,小文对地面的压力为F1,物体A受到的拉力为FA1,物体A对地面的压强p1为6×103Pa;当小文在N点施加竖直向下的拉力FT2时,杠杆仍在水平位置平衡,小文对地面的压力为F2,物体A受到的拉力为FA2,物体A对地面的压强p2为4×103Pa.杠杆MN和绳的质量、轴处的摩擦均忽略不计.g取10N/kg.
求:
(1)物体A受到的拉力FA1;
(2)小文施加的拉力FT2;
(3)小文对地面的压力之比F1:F2.
网友回答
解:(1)以物体A为研究对象,受力分析如图所示.
物体A始终处于静止状态:
GA=N1+FA1,GA=N2+FA2;
已知GA=1000N,∵p=,
∴N1=p1S=6×103Pa×5×10-2m2=300N,
N2=p2S=4×103Pa×5×10-2m2=200N,
解得:FA1=700N;FA2=800N;
(2)以人为研究对象,受力分析如图甲、乙所示.
人始终处于静止状态:
F1=G人-FT1,F2=G人-FT2,
对杠杆进行受力分析如图丙、丁所示:
根据杠杆平衡条件:
FA1×OM=FT1×ON,
FA2×OM=FT2×ON,
已知OM:ON=1:2,
FA1=700?N;FA2=800?N
解得:FT1=350?N,FT2=400?N;
(3)对地面的压力之比==;
即压力之比为F1:F2=5:4;
故