如图是一个上肢力量健身器示意图.D是动滑轮;配重A的底面积为5×10 ﹣2m2 ,放在水平地面上对地面的压强

如图是一个上肢力量健身器示意图.D是动滑轮;配重A的底面积为5×10 ﹣2m2 ,放在水平地面上对地面的压强,第1张

(1)配重A受到的重力为1200N;(2)拉力T A1 为900N,T A2 为1000N;(3)动滑轮D受到的重力G D 为100N

试题分析:(1)根据F=G的关系,由公式F=pS计算出压力,得出配重A的重力;

(2)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P= 得出的F=PS公式计算.

(3)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T 2 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F 1 :F 2 =20:19的关系组成方程组进行求解

(1)根据p= 得,G=F=p 0 S=24×10 4 Pa×5×10 ﹣2m2 =12×10 3 N

(2)当小成在H点施加竖直向下的拉力为T 2 时,静止的配重A的受力情况如图1:

则:F A2 =F″=P 2 S=4×10 3 pa×5×10 ﹣2m2 =200N.

∵G=T A2 +F A2

∴T A2 =G﹣F A2 =1200N﹣200N=1000N.

当小成在H点施加竖直向下的拉力为T 1 时,静止的配重A的受力情况如图2:

则:F A1 =F′=P 1 S=6×10 3 Pa×5×10 ﹣2m2 =300N.

∵G=T A1 +F A1

∴T A1 =G﹣F A1 =1200N﹣300N=900N.

(3)∵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:T 1 =G 人 ﹣F 1 .

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T 2 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;F 1 =200N;F 2 =190N

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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