如图所示:是运动员利用器械进行训练的示意图,其中横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动,OA:OB=4:5,系在横杆A端的细绳通过滑轮悬挂着物体M.运动员小强站在水平地面上时,对地面的压强为11000Pa,当他用力举起横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时,他对横杆B端竖直向上的作用力F1为300N,此时他对水平地面的压强是16000Pa,若在物体M下面再加挂物体N,小强需要用更大的力举起横杆B端,当AB在水平位置再次平衡时,他对横杆B端竖直向上的作用力为F2,他对水平地面的压强为33000Pa,此时细绳对横杆A端的拉力为F3,根据上述条件,下列计算结果正确的是(g=10N/kg,横杆AB与绳的质量均忽略不计)A.物体M的质量为375千克B.小强的质量为65千克C.F2的大小为1020ND.F3的大小为1650N
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D解析分析:(1)根据杠杆平衡条件计算物体的重力,根据重力公式计算物体的质量.(2)知道两次用力时对地面的压强,然后根据压强的变形公式计算出人的受力面积(与地的接触面积)和重力,再利用重力公式求出人的质量.(3)知道对地压强和受力面积,可以求压力,而压力等于F2+G,再求F2.(4)根据杠杆平衡条件计算细绳对横杆A端的拉力F3.解答:A、动力×动力臂=阻力×阻力臂300N×5=G物×4G物=375Nm物===37.5kg,故A错误;B、S===0.06m2G人=PS=1.1×104Pa×0.06m2=660Nm人===66kg,故B错误;C、当他对横杆B端竖直向上的作用力为F2,对地的压力:F=F2+G,F2=F-G=P2S-PS=33000Pa×0.06m2-11000Pa×0.06m2=1320N,故C错误;D、由杠杆平衡的条件可得:动力×动力臂=阻力×阻力臂1320N×5=F3×4F3=1650N故D正确.故选D.点评:本题将压强的计算和杠杆的平衡条件相结合,还涉及到重力公式、定滑轮的特点,其中求出对地的压力是关键.