Question

7．如图中轻质横杆AB可绕固定点O在竖直平面内转动，OA：OB=4：5，当动滑轮下的配重M重200N时，体重为800N的壮壮站在水平地面上用400N的力竖直向下拉住横杆B端，恰使AB在水平位置平衡．利用这套器材，壮壮能拉起最大为450N的配重，假设壮壮的双脚与地面接触面积为400cm²，则此时他对地面的压强是0pa．

Answer 1

分析 （1）利用杠杆的平衡条件可求出当配重为200N时，A端的拉力，再根据动滑轮的特点求出动滑轮的重．人所能施加的拉力最大为自身的重力．据此根据杠杆的平衡条件可求出A端最大的力．再进一步计算最大的配重．
（2）当壮壮所受力等于其重力时，对地面的压力为零，压强为零．

解答 解：（1）根据杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂得：
F_A•OA=F_B•OB，
则F_A=$\frac{{F}_{B}•OB}{OA}$=$\frac{400N×5}{4}$=500N，
由图中动滑轮的使用特点可知，A端的拉力等于两段绳子的拉力与动滑轮重力之和，所以G_动=500N-2×200N=100N．
人所能施加的拉力最大为自身的重力，即则F_A′=800N，根据杠杆的平衡条件F₁L₁=F₂L₂得：
F_A′•OA=F_B′•OB，
则F_A′=$\frac{{F}_{B}′•OB}{OA}$=$\frac{800N×5}{4}$=1000N，
则最大的配重为：G_配=$\frac{{F}_{A}′-{G}_{动}}{2}$=$\frac{1000N-100N}{2}$=450N．
（2）由题意知，壮壮用的最大力等于其体重，所以此时壮壮对地面的压力为0，可知对地面的压强也为0．
故答案为：450；0．

点评 在本题的计算中有三个关键点：一是通过杠杆的平衡条件求出动滑轮的重，二是能正确分析动滑轮使用过程中各点力的关系，三是知道人能施加的最大拉力等于人的重力．