(2013•衡阳)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
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解题思路:(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=[F/S]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.

(1)根据p=[F/S]得,G=F=p0S=2.4×104Pa×5×10-2m2=1.2×103N

(2)当在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:FA1=F′=P1S=6×103Pa×5×10-2m2 =300N.

∵G=TA1+FA1

∴TA1=G-FA1=1200N-300N=900N.

当在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:FA2=F″=P2S=4×103pa×5×10-2m2 =200N.

∵G=TA2+FA2

∴TA2=G-FA2=1200N-200N=1000N.

(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=

TA1+G动

2.

人本身的受力情况如图3:

则:T1=G-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:

T1

F拉1=[OE/OH].

即:

G人−F1

TA1+G动

2=[OE/OH],代入数据得:

600N−F1

900N+G动

2=

2

5--------①.

同理,当在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:

G人−F2

TA2+G动

2=[OE/OH],代入数据得:

600N−F2

1000N+G动

2=[2/5]-------②.

根据题意可知:

F1

F2=[20/19]-------③.

解由①②③组成的方程组得:

G=100N;F1=400N;F2=380N.

答:(1)配重A受到的重力为1200N;(2)拉力TA1为900N,TA2为1000N;(3)动滑轮D受到的重力GD为100N.

点评:

本题考点: 杠杆的平衡条件;动滑轮及其工作特点.

考点点评: 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.