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40、如图是一个上肢力量健身器示意图.配重A受到的重力为1200N,其底面积为5×10-2m2.B、C都是定滑轮,D是动滑轮;杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,OE:0H=2:5.小成受到的重力为600N,他通过细绳
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40、如图是一个上肢力量健身器示意图.配重A受到的重力为1200N,其底面积为5×10-2m2.B、C都是定滑轮,D是动滑轮;杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,OE:0H=2:5.小成受到的重力为600N,他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T1时,杠杆在水平位置平衡,小成对地面的压力为F1,配重A受到的拉力为FA1,配重A对地面的P1为6×103pa.小成在H点施加竖直向下的拉力为T2时,杠杆仍在水平位置平衡,小成对地面的压力为F2,配重A受到的拉力为FA2,配重A对地面的压强P2为4×103pa.已知F1:F2=20:19,杠杆EH和细绳的质量均忽略不计.求(1)拉力FA2;(2)拉力T2;(3)动滑轮D受到的重力G.一题一题分开来写,
▼优质解答
答案和解析
(1)当小成在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:NA2=F″=P2S=4×103pa×5×10-2m2 =200N.
∵G=FA2+NA2
∴FA2=G-NA2=1200N-200N=1000N.
(2)当小成在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:NA1=F′=P1S=6×103pa×5×10-2m2 =300N.
∵G=FA1+NA1
∴FA1=G-NA1=1200N-300N=900N.
又∵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= FA1+G动2.
小成本身的受力情况如图3:
则:T1=G人-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:T1F拉1=OEOH.
即:G人-F1FA1+G动2=OEOF,代入数据得:600N-F1900N+G动=15--------①.
同理,当小成在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-F2FA2+G动2=OEOF,代入数据得:600N-F21000N+G动=15-------②.
根据题意可知:F1F2=2019-------③.
解由①②③组成的方程组得:
G动=100N;F1=400N;F2=380N.
∴T2=G人-F2=600N-380N=220N.
答:(1)拉力FA2=1000N;
(2)拉力T2=220N;
(3)动滑轮D受到的重力G=100N.
则:NA2=F″=P2S=4×103pa×5×10-2m2 =200N.
∵G=FA2+NA2
∴FA2=G-NA2=1200N-200N=1000N.
(2)当小成在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:NA1=F′=P1S=6×103pa×5×10-2m2 =300N.
∵G=FA1+NA1
∴FA1=G-NA1=1200N-300N=900N.
又∵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= FA1+G动2.
小成本身的受力情况如图3:
则:T1=G人-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:T1F拉1=OEOH.
即:G人-F1FA1+G动2=OEOF,代入数据得:600N-F1900N+G动=15--------①.
同理,当小成在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-F2FA2+G动2=OEOF,代入数据得:600N-F21000N+G动=15-------②.
根据题意可知:F1F2=2019-------③.
解由①②③组成的方程组得:
G动=100N;F1=400N;F2=380N.
∴T2=G人-F2=600N-380N=220N.
答:(1)拉力FA2=1000N;
(2)拉力T2=220N;
(3)动滑轮D受到的重力G=100N.
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