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

2025-05-21 03:45:51
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回答(1):

(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=

F1LOB
gLOA
=
300N
10N/kg
×
5
4
=37.5kg;

(2)小强站在水平地面上时:
P1=
F1
s
=
G
s
=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=
F1+G
s
=
300N+G
s
=1.6×104Pa
,-----②
由①②联立解得:
G=660N,s=6×10-2m2
小强的质量:
m=
G
g
=
660N
10N/kg
=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=
F2
s
=
F2+G
s
=3.3×104Pa
,即:
F2+660N
10-2m2
=3.3×104Pa

∴F2=1320N;
(4)F2=1320N,LOA:LOB=4:5,
∵F3LOA=F2LOB
F3=
F2LOB
LOA
= 1320N×
5
4
=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.