精英家教网 > 初中物理 > 题目详情

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3.3×10⁴Pa，此时细绳对横杆A端的拉力为F₃．根据上述条件，求：（g取10N/kg，横杆AB与细绳的质量均忽略不计）
（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？

解：（1）如图，
∵使用定滑轮改变了动力的方向，不能省力，
∴细绳对横杆A端的拉力：F=G=Mg，
又∵杠杆平衡，F₁=300N，L_OA：L_OB=4：5，
∴MgL_OA=F₁L_OB，
∴物体的质量：
$\text{[math]}$ ；

（2）小强站在水平地面上时：
$\text{[math]}$ ，-----①
当他用力举起横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时：
$\text{[math]}$ ，-----②
由①②联立解得：
G=660N，s=6×10^-2m²；
小强的质量：
$\text{[math]}$ ；

（3）当他对横杆B端竖直向上的作用力为F₂，对地的压力：
F₂′=F₂+G，
∵ $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ，即： $\text{[math]}$
∴F₂=1320N；
（4）F₂=1320N，L_OA：L_OB=4：5，
∵F₃L_OA=F₂L_OB，
∴ $\text{[math]}$ ．
答：（1）物体M的质量是37.5kg；
（2）小强的质量是66kg；
（3）F₂的大小是1320N；
（4）F₃的大小是1650N．
分析：（1）知道F₁的大小，两力臂的比值，利用杠杆的平衡条件可求物体的质量M；
（2）知道两次用力时对地面的压强，分别列方程式求小强重和受力面积（与地的接触面积），再利用重力公式求小强的质量；
（3）知道对地压强和受力面积，可以求压力，而压力等于F₂+G，再求F₂；
（4）知道F₂的大小，两力臂的比值，利用杠杆的平衡条件可求F₃的大小．
点评：本题将压强的计算和杠杆的平衡条件相结合，还涉及到重力公式、定滑轮的特点，其中求出对地的压力是关键．

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：初中物理 来源： 题型：

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3.3×10⁴Pa，此时细绳对横杆A端的拉力为F₃．根据上述条件，求：（g取10N/kg，横杆AB与细绳的质量均忽略不计）
（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？

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：

（2010?黄石）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0.2m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F_B为300N，此时他对水平地面的压强为1.6×10⁴Pa．根据上述条件，下列计算（g取10N/kg，横杆AB与细绳的质量均忽略不计）
（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？

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：

（2009?通州区一模）如图是运动员利用器械进行举重训练的示意图，其中横杆AB可绕固定点O在竖直水平面内转动，OA：OB=4：5，系在横杆A端的绳子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p为1.1×10⁴Pa，当他用力举起横杆B端恰好使AB在水平面位置平衡时，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p₁为1.6×10⁴Pa．若在物体M下面再加挂物体N，小强需用更大力举起横杆B端，当AB在水平位置再次平衡时，他对横杆B竖直向上的作用力为F₂，他对地面的压强p₂为3.3×10⁴P_^a，此时细绳对横杆A的拉力为F₃．（g取10N/kg，横杆AB与绳的质量均忽略不计）．求：
（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．

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：

（2008?东城区二模）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．质量为66kg的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，他对水平地面的压强为1.6×10⁴Pa．则物体M的质量为

kg（滑轮、横杆AB、细绳的质量均忽略不计，g取10N/kg）

查看答案和解析>>

科目：初中物理 来源： 题型：

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=3：4，系在横杆A端的细绳通过滑轮悬挂着物体M．当运动员用300N的力举起横杆B端时，恰好使AB在水平位置平衡，则物体M的质量是

kg．（g=10N/kg）

查看答案和解析>>

同步练习册答案

练习册

高中

初中

小学