如图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1.1×104Pa.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为1.6×104Pa．若在物体M下面再� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

如图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1.1×10⁴Pa，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为1.6×10⁴Pa．若在物体M下面再加挂物体N，小强需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3.6×10⁴Pa，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取10N/kg，横杆AB与细绳的质量均忽略不计）（　　）

A、物体M的质量为375kg

B、小强的质量为65kg

C、F₂的大小为750N

D、F₃的大小为1875N

分析：A、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．
B、根据压强公式计算人的受力面积和重力，根据重力公式计算人的质量．
C、根据压强公式计算当AB在水平位置再次平衡时，人对横杆B端竖直向上的作用力为F₂
D、根据杠杆平衡条件计算细绳对横杆A端的拉力F₃

解答：解：动力×动力力臂=阻力×阻力力臂
300N×5=G_M×4
G_M=375N
m_物=

375N

10N/kg

=37.5kg，所以A错误
S=

P1-P

300N

1.6×104Pa-1.1×104Pa

=0.06m²
G_人=PS=1.1×10⁴Pa×0.06m²=660N
m人=

G人

660N

10N/kg

=66kg，所以B错误
F₂=（P₂-P）S=（3.6×10⁴Pa-1.1×10⁴Pa）×0.06m²=1500N，所以C错误
1500N×5=F₃×4
F₃=1875N，所以D正确．
故选D．

点评：本题考查杠杆平衡条件，重力公式，压强公式的综合运用．

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（1）物体M的质量是多少？
（2）小强的质量是多少？
（3）F₂的大小是多少？
（4）F₃的大小是多少？

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（1）物体M的质量为多少？
（2）小强的质量多少？
（3）小强举起横杆B端0.2m做的功是多少？

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（1）小强与地面的接触面积S；
（2）物体M受到的重力G_M；
（3）拉力F₃．

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kg（滑轮、横杆AB、细绳的质量均忽略不计，g取10N/kg）

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kg．（g=10N/kg）

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