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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P0为2.4×104Pa.杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,OE:OH=2:5.此人受到的重力为600N,他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力T1时,杠杆在水平位置平衡,他对地面的压力为F1,配重A对地面的压力为FA1,配重A受到的拉力为TA1.配重A对地面的压强P1为6×103Pa;他在H点施加竖直向下的拉力T2时,杠杆仍在水平位置平衡,他对地面的压力为F2,配重A对地面的压力为FA2,配重A受到的拉力为TA2,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)配重A受到的重力GA
(2)拉力TA1和TA2
(3)动滑轮D受到的重力GD
(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

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=得,G=F=p0S=2.4×104Pa×5×10﹣2m2=1.2×103N
(2)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:FA2=F″=P2S=4×103pa×5×10﹣2m2=200N.
∵G=TA2+FA2
∴TA2=G﹣FA2=1200N﹣200N=1000N.
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:FA1=F′=P1S=6×103Pa×5×10﹣2m2=300N.
∵G=TA1+FA1
∴TA1=G﹣FA1=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: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:=
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T2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=100N;F1=200N;F2=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
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源:不详 题型:单选题

一人站在电梯上随电梯一起匀速上升,如图所示,则关于人的受力分析的下列叙述正确的是(  )
A.人受到重力,竖直向上的弹力以及水平向右的摩擦力
B.人受到重力,竖直向上的弹力以及水平向左的摩擦力
C.人受到重力,竖直向上的弹力
D.人受到重力,竖直向上的弹力,电梯对人斜向上与速度方向一致的推力

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科目:初中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,底面积为2×10(22的圆柱形平底薄壁水槽放在水平地面上,一装有金属球的小盆漂浮在水槽的水面上,小盆的质量为1千克,金属球的质量为1.6千克,金属球的体积为0.2×10(33

① 若把金属球从盆中拿出并放入水槽中后,小球沉入水底,求容器对水平地面压强的变化量。
② 求水对水槽底部的压强变化量。

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科目:初中物理 来源:不详 题型:填空题

图中是小华利用杠杆提升浸没在水中的物体B的示意图。杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动,OC∶OD=1∶2,物体A为配重,其质量为200g。烧杯的底面积为75cm2,物体B的质量是320g,体积是40cm3。当物体B浸没在水中时,水对杯底的压强为p1。当用力拉A,将物体B从容器底提出水面一部分以后,杠杆恰好在水平位置平衡,此时,竖直向下拉A的力为F,杯中水对容器底的压强为p2。若p1与p2之差为40Pa。则拉力F是___________N(g取10N/kg,杠杆的质量、悬挂物体A和物体B的细绳的质量均忽略不计)。

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科目:初中物理 来源:不详 题型:计算题

有一质地均匀的实心圆柱体,重5N,高10cm.将它挂在弹簧测力计下,然后竖直浸入到装有足够多水的容器中,当它刚好完全浸没时,弹簧测力计示数为3N,如图所示.g取10N/kg,求此时

(1)圆柱体所受到的浮力大小;
(2)圆柱体下表面所受到水的压强;
(3)圆柱体的密度.

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科目:初中物理 来源:不详 题型:计算题

小雯每天骑自行车上学,她所骑自行车的有关数据如图所示。
自行车净重
200N
行驶时轮胎和地面接触面积
2×10-2m2
以5m/s速度匀速行驶时受到阻力
30N
车轮直径
0.61m
轮胎承受最大压强
1.2×105Pa

(1)根据图表中数据计算:除自行车自重外,它还能承载物重多少N?
(2)若该自行车一只轮胎最大容积约2.2×10-3m3,某次充气后,胎内气体的密度约1.42kg/m3。则一只轮胎内气体的质量是多少kg?
(3)在炎热的夏天,不要给自行车轮胎充气太足,请用物理知识简要说明原因。

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科目:初中物理 来源:不详 题型:填空题

如图男孩打弹弓的情景,你能联想到哪些物理知识?(至少写出两条)

(1)                                 
(2)                                  

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科目:初中物理 来源:不详 题型:计算题

漳州市东山岛东门外海滨的一个大石盘上,屹立着一块质量约4×104kg的巨石,巨石与石盘的水平接触面积约0.05m2,其余都悬在空中。当大风吹来时,它就像一个不倒翁,摇摇欲坠,故名“风动石”。求:
(1)巨石受到的重力;
(2)巨石对石盘的压强;
(3)李强从厦门驾车到东山岛旅游,途经厦漳跨海大桥,已知大桥全长9.33km,则他以100km/h的速度匀速通过大桥需要多长时间。

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科目:初中物理 来源:不详 题型:填空题

(2008?莆田)快速行驶的列车使其周围空气流速   ,压强   (以上填“增大”或“减小”),造成靠近铁路的旅客有被卷入车底的危险.以正在行驶的列车为参照物,铁路是   (填“静止”或“运动”)的.列车进站前,要提前刹车,这是因为列车具有   .列车停在车站时,受到的合力为   

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同步练习册答案