如图所示装置,杠杆OB可绕O点在竖直平面内转动,OA∶AB=1∶2。当在杠杆A点挂一质量为300kg的物体甲时,小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为F1,杠杆B端受到竖直向上的拉

首页 > 考试 > 物理 > 初中物理 > 力的合成与应用/2022-03-02 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示装置,杠杆OB可绕O点在竖直平面内转动,OA∶AB=1∶2。当在杠杆A点挂一质量为300kg的物体甲时,小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为F1,杠杆B端受到竖直向上的拉力为T1时,杠杆在水平位置平衡,小明对地面的压力为N1;在物体甲下方加挂质量为60kg的物体乙时,小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为F2,杠杆B点受到竖直向上的拉力为T2时,杠杆在水平位置平衡,小明对地面的压力为N2。已知N1∶N2=3∶1,小明受到的重力为600N,杠杆OB及细绳的质量均忽略不计,滑轮轴间摩擦忽略不计,取g =10N/kg。求:

(1)拉力T1
(2)动滑轮的重力G。

◎ 答案

(1)拉力T1为1000N;(2)动滑轮的重力为100N.

◎ 解析


试题分析:(1)以杠杆为研究对象,画出受力分析图1,则有G×OA=T1×OB、(G+G)×OA=T2×OB,综合后即可求得答案.
(2)分别以动滑轮和人为研究对象,画出对应的受力分析图,根据杠杆平衡条件求解.
解:(1)对杠杆进行受力分析如图1甲、乙所示:

根据杠杆平衡条件:
G×OA=T1×OB
(G+G)×OA=T2×OB
∵OA:AB=1:2
∴OA:OB=1:3
则:G=mg=300kg×10N/kg=3000N.
T1==×3000N=1000N.
(2)以动滑轮为研究对象,受力分析如图2甲、乙所示

因动滑轮处于静止状态,所以:
T1=G+2F1,T2=G+2F2
又T1=T1,T2=T2
所以:F1===500N﹣G;
F2===600N﹣G;
以人为研究对象,受力分析如图3甲、乙所示.

人始终处于静止状态,所以有:
F1+N1=G,F2+N2=(500N﹣G)G
因为F1=F1,F2=F2,N1=N1,N2=N2
且G=600N
所以:N1=G﹣F1=600N﹣(500N﹣G)=100N+G;
N2=G﹣F2=600N﹣(600N﹣G)=G;
又因为N1:N2=3:1
==
解之:G=100N.
答:(1)拉力T1为1000N;
(2)动滑轮的重力为100N.
点评:此题涉及到的知识点不是很多,但是难度较大,画出受力分析图解答比较容易理解,另外,还需要列方程并求解,因此解答此题还要要求学生应具备一定的学科综合能力.

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示装置,杠杆OB可绕O点在竖直平面内转动,OA∶AB=1∶2。当在杠杆A点挂一质量为300kg的物体甲时,小明通过细绳对动滑轮施加竖直向下的拉力为F1,杠杆B端受到竖直向上的拉…”主要考查了你对  【力的合成与应用】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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