如图所示,轻质杠杆AB可绕固定点O在竖直平面内自由转动,A端用细绳通过滑轮悬挂着底面积为0.02m2的重物G。工人在B端施加一个大小为650N竖直向上的推力时,

如图所示,轻质杠杆AB可绕固定点O在竖直平面内自由转动,A端用细绳通过滑轮悬挂着底面积为0.02m2的重物G。工人在B端施加一个大小为650N竖直向上的推力时,

题型:不详难度:来源:
如图所示,轻质杠杆AB可绕固定点O在竖直平面内自由转动,A端用细绳通过滑轮悬挂着底面积为0.02m2的重物G。工人在B端施加一个大小为650N竖直向上的推力时,重物对地面的压力恰好为零;当推力变为450N时,重物对地面的压强为5×103Pa;当重物对地面压强为8×103Pa时,工人对地面的压力为980N;则若当重物对地面压强为1.2×104Pa时,工人对地面的压力为        N(绳重及轮与轴的摩擦不计)
答案
820
解析

试题分析:∵当工人在B端施加一个大小为650N竖直向上的推力时,重物对地面的压力恰好为零,
∴此时在A点施加的拉力等于物体的重力,
因此OA×G=OB×FB1,代入数值得:OA×G=OB×650N;①
∵当推力变为450N时,重物对地面的压强为5×103Pa,
而重物的底面积为0.02m2
∴重物对地面的压力,也就是地面对重物的支持力为:F=F=PS=5×103Pa×0.02m2=100N,
而在A点施加的拉力等于物体的重力减去地面对重物的支持力,
因此OA×(G-F)=OB×FB2,代入数值得:OA×(G-100N)=OB×450N,②
①-②得:100N×OA=200N×OB,
解得:;∵当重物对地面压强为8×103Pa时,工人对地面的压力为980N,∴重物对地面的压力,也就是地面对重物的支持力为:F压1=F支1=PS=8×103Pa×0.02m2=160N,而此时在A点施加的拉力等于物体的重力减去地面对重物的支持力,此时在B点施加的推力等于人的重力减去地面对人的支持力,
所以OA×(G-F支1)=OB×(F1-G),代入数值得:OA×(G-160N)=OB×(980N-G);③
∵当重物对地面压强为1.2×104Pa时,工人对地面的压力为F2
则重物对地面的压力,也就是地面对重物的支持力为:F压2=F支2=PS=1.2×104Pa×0.02m2=240N,
所以OA×(G-F支2)=OB×(F2-G),代入数值得:OA×(G-240N)=OB×(F2-G),④
③-④得:80N×OA=980N×OB-F2×OB,
而OA=2OB,
则160N×OB=980N×OB-F2×OB,
∴F2=820N.
点评:本题将压强的计算和杠杆的平衡条件相结合,还涉及到定滑轮的特点,能熟练运用杠杆的平衡条件是解决本题的关键,难点是对重物和人的受力分析。
举一反三
如图所示的甲、乙两个滑轮组,不计滑轮重。要求用最小的力将相同的重物拉起,应选用        滑轮组;请在你选用的滑轮组上画出绳子的绕法;如果物重100N,则用你选用的滑轮组及绕法,最小拉力为     N。
 
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下列工具中,属于省力杠杆的是
A.瓶盖起子B.定滑轮C.天平D.镊子

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如图所示的工具中,属于省力杠杆的是
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如图所示,O是杠杆的支点,画出力F的力臂并用字母L标明。
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如图所示的工具中,属于费力杠杆的是
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