题目内容
(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?
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.
(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.
解答: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,LOA:LOB=4:5,
∴MgLOA=F1LOB,
∴物体的质量:
M=
=
×
=37.5kg;
(2)小强站在水平地面上时:
P1=
=
=1.1×104Pa,-----①
当他用力举起横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时:
P2=
=
=1.6×104Pa,-----②
由①②联立解得:
G=660N,s=6×10-2m2;
小强的质量:
m=
=
=66kg;
(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,
∵P2=
=
=3.3×104Pa,即:
=3.3×104Pa
∴F2=1320N;
(4)F2=1320N,LOA:LOB=4:5,
∵F3LOA=F2LOB,
∴F3=
= 1320N×
=1650N.
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.
∵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,LOA:LOB=4:5,
∴MgLOA=F1LOB,
∴物体的质量:
M=
| F1LOB |
| gLOA |
| 300N |
| 10N/kg |
| 5 |
| 4 |
(2)小强站在水平地面上时:
P1=
| F1 |
| s |
| G |
| s |
当他用力举起横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时:
P2=
| F1+G |
| s |
| 300N+G |
| s |
由①②联立解得:
G=660N,s=6×10-2m2;
小强的质量:
m=
| G |
| g |
| 660N |
| 10N/kg |
(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,
∵P2=
| F2′ |
| s |
| F2+G |
| s |
| F2+660N |
| 6×10-2m2 |
∴F2=1320N;
(4)F2=1320N,LOA:LOB=4:5,
∵F3LOA=F2LOB,
∴F3=
| F2LOB |
| LOA |
| 5 |
| 4 |
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.
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.
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