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(2014•长沙)如图是一个上肢力量健身器示意图.D是动滑轮;配重A的质量为140kg,底面积是8.0×10-2m2,杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,OE:OH=1:2.假定运动员体重是600N,一只脚板与地面
题目详情
(2014•长沙)如图是一个上肢力量健身器示意图.D是动滑轮;配重A的质量为140kg,底面积是8.0×10-2m2,杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,OE:OH=1:2.假定运动员体重是600N,一只脚板与地面的接触面积为2.0×10-2m2,(不计杠杆重、绳重及摩擦,g取10N/kg).问:
(1)配重A自由放置时对地面的压力是多大?
(2)当人将配重A匀速提升0.2m时,人做功340J,动滑轮重为多少?
(3)当配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时,人对绳的拉力为多大?
(1)配重A自由放置时对地面的压力是多大?
(2)当人将配重A匀速提升0.2m时,人做功340J,动滑轮重为多少?
(3)当配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时,人对绳的拉力为多大?
▼优质解答
答案和解析
(1)配重A自由放置时对地面的压力:F=G=mg=140kg×10N/kg=1400N;
(2)根据题意可知,W总=GAh+G动h,即340J=1400N×0.2m+G动×0.2m,则G动=300N;
(3)设配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时,人对绳的拉力为F;
人对地面的压力:F人=600N-F;
由F×OH=FE×OE可得,FE=
F=2F;
则对D分析可知,2FE=G动+F′即F′=4F-300N,故配重A对地面的压力为FA:1400N-F′=1400N-4F+300N=1700N-4F;
因为配重A和人对地面的压强相等,则P人=PA,
=
=
F=250N.
答:(1)配重A自由放置时对地面的压力是1400N;
(2)动滑轮重为300N;
(3)当配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时,人对绳的拉力为250N.
(2)根据题意可知,W总=GAh+G动h,即340J=1400N×0.2m+G动×0.2m,则G动=300N;
(3)设配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时,人对绳的拉力为F;
人对地面的压力:F人=600N-F;
由F×OH=FE×OE可得,FE=
OH |
OE |
则对D分析可知,2FE=G动+F′即F′=4F-300N,故配重A对地面的压力为FA:1400N-F′=1400N-4F+300N=1700N-4F;
因为配重A和人对地面的压强相等,则P人=PA,
F人 |
S人 |
FA |
SA |
600N−F |
2×2×10−2m2 |
1700N−4F |
8.0×10−2m2 |
F=250N.
答:(1)配重A自由放置时对地面的压力是1400N;
(2)动滑轮重为300N;
(3)当配重A和人对地面的压强相等且杠杆在水平位置平衡时,人对绳的拉力为250N.
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