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A端的细绳通

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  • 解题思路:(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)根据公式的计算公式W=Fs,代入数据即可.

    :(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,FB=300N,LOA:LOB=4:5,

    ∴MgLOA=FBLOB

    ∴物体的质量:

    M=

    FBLOB

    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=

    FB+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)W=FBs=300N×0.2m=60J

    答:(1)物体M的质量为37.5kg;

    (2)小强的质量66kg;

    (3)小强举起横杆B端0.2m做的功是60J.

    点评:

    本题考点: 杠杆的平衡分析法及其应用;功的计算.

    考点点评: (1)此题考查了有关杠杆平衡条件的应用,首先要掌握杠杆平衡条件公式,分析出杠杆所受的力及对应的力臂,将已知条件代入即可求出所求的量.

    (2)考查了压强公式的应用,掌握其基本公式并会对其进行变形.

    (3)考查了功的计算,确定力和在力的方向上移动的距离,代入W=Fs便可求得.

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