解:(1)根据p=
得,G=F=p
0S=2.4×10
4Pa×5×10
-2m
2=1.2×10
3N
(2)当在H点施加竖直向下的拉力为T
1时,静止的配重A的受力情况如图2:
则:F
A1=F′=P
1S=6×10
3Pa×5×10
-2m
2 =300N.
∵G=T
A1+F
A1∴T
A1=G-F
A1=1200N-300N=900N.
当在H点施加竖直向下的拉力为T
2时,静止的配重A的受力情况如图1:
则:F
A2=F″=P
2S=4×10
3pa×5×10
-2m
2 =200N.
∵G=T
A2+F
A2∴T
A2=G-F
A2=1200N-200N=1000N.
(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=
.
人本身的受力情况如图3:
则:T
1=G
人-F
1.
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,当在H点施加竖直向下的拉力为T
2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
动=100N;F
1=200N;F
2=190N.
答:(1)配重A受到的重力为1200N;(2)拉力T
A1为900N,T
A2为1000N;(3)动滑轮D受到的重力G
D为100N.
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T
2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F
1:F
2=20:19的关系组成方程组进行求解.
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.