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如图所示,是一个上肢力量健身器示意图.配重A的质量为40kg,其底面积为100cm2.重为500N的小勇通过细绳施加竖直向上的拉力F1时,配重A对地面的压强为2×104Pa,人对地面的压强为P1;他通过细绳施加竖直向上的拉力F2时,配重A对地面的压强为3×104Pa,人对地面的压强为P2.滑轮组装置的摩擦力忽略不计,已知P1:P2=5:4,g取10N/kg.求:
(1)拉力F1的大小.
(2)若人与地面的接触面积为400cm2,则人对地面的压强P2的大小.
分析:(1)对整个装置进行分析,得出各个力之间的关系,其中人的拉力F=2FA+G
(2)根据G=mg计算A的重力,A受到地面的支持力F=G-FA,则拉力FA=G-F,且p=
F
S
,根据两种情况列出关系式,代入数据,便可求出所求量.
解答:解:
由p=
F
S
知,
F支1=p1S=2×104Pa×10-2m2=200N;
F支2=p2S=3×104Pa×10-2m2=300N,
(GA-F支1)×2+G=F1
(GA-F支2)×2+G=F2
G+F1=P1S
G+F2=P2S
代入P1:P2=5:4,G=500N,GA=400N得:
G=100N,
F1=500N,
P2=2×104Pa.
答:(1)拉力F1的大小为500N.
(2)人对地面的压强P2的大小为2×104Pa.
点评:本题考查了学生对滑轮组的省力特点、同一直线上力的合成的了解与掌握,同时考查了有关压强的概念,关键是能够正确地确定分析对象并进行正确的受力分析.
练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:

(2011?门头沟区一模)如图所示,是一个上肢力量健身器示意图.配重A的质量为40kg,其底面积为100cm2.B、C、D都是定滑轮,E是动滑轮.杠杆GH可绕O点在竖直平面内转动,OG:OH=2:3.小勇通过细绳在H点施加竖直向下的拉力F1时,配重A受到的拉力为FA1,配重A对地面的压强为2×104Pa;他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力F2时,配重A受到的拉力为FA2,配重A对地面的压强为3×104Pa.杠杆两次都在水平位置平衡,杠杆GH和细绳的质量及滑轮组装置的摩擦力均忽略不计,已知F1:F2=9:5,g取10N/kg.求:
(1)拉力FA2
(2)动滑轮的重力G
(3)小勇对细绳的拉力F1的大小.

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科目:初中物理 来源: 题型:

(2009?宣武区一模)如图所示,是一个上肢力量健身器示意图.配重A受到的重力为350N,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=3OH.小明受到的重力为500N,当他通过细绳在H点分别施加竖直向下的拉力T1、T2时,杠杆两次都在水平位置平衡,小明对地面的压力分别为F1、F2,配重A受到的拉力分别为FA1、FA2,配重A对地面的压强分别为p1、p2,且两次A对地面的压强相差2×103Pa.已知F1:F2=4:3,p1:p2=3:2.杠杆EH和细绳的质量及滑轮组装置的摩擦力均忽略不计.求:
(1)拉力FA2与FA1之差;
(2)小明对地面的压力F1
(3)当小明通过细绳在H点施加竖直向下的拉力T3时,配重A匀速上升2cm,此时滑轮组的机械效率η.(请画出相关受力分析图)

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科目:初中物理 来源: 题型:

(2011?大兴区二模)如图所示,是一个上肢力量健身器示意图.配重A受到的重力为1200N,配重A的上方连有一根弹簧测力计D,可以显示所受的拉力大小,但当它所受拉力在0~2500N范围内时,其形变可以忽略不计.B是动滑轮,C是定滑轮;杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,OE:OH=1:6.小阳受到的重力为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,小阳对地面的压力为F1,配重A受到绳子的拉力为FA1,配重A上方的弹簧测力计D显示受到的拉力FD1为2×103N;小阳通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T2时,杠杆仍在水平位置平衡,小阳对地面的压力为F2,配重A受到绳子的拉力为FA2,配重A上方的弹簧测力计D显示受到的拉力FD2为2.3×103N.已知F1:F2=7:5.(杠杆EH、弹簧D和绳的质量以及滑轮与轴的摩擦均忽略不计).求:
(1)拉力FA1
(2)拉力T2
(3)压力F2

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科目:初中物理 来源:2011年北京市门头沟区中考一模物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,是一个上肢力量健身器示意图。配重A的质量为40kg,其底面积为100cm2BCD都是定滑轮,E是动滑轮。杠杆GH可绕O点在竖直平面内转动,OGOH =2∶3。小勇通过细绳在H点施加竖直向下的拉力F1时,配重A受到的拉力为FA1,配重A对地面的压强为2×104Pa;他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力F2时,配重A受到的拉力为FA2,配重A对地面的压强为3×104Pa.杠杆两次都在水平位置平衡,杠杆GH和细绳的质量及滑轮组装置的摩擦力均忽略不计,已知F1F2=9∶5, g取10N/kg。求:

(1) 拉力FA2

(2) 动滑轮的重力G

(3) 小勇对细绳的拉力F1的大小

 

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