试题

题目:
青果学院(2008·东城区二模)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端的细绳通过滑轮悬挂着物体M.质量为66kg的运动员小强站在水平地面上时对地面的压强为1.1×104Pa,当他用力举起横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时,他对水平地面的压强为1.6×104Pa.则物体M的质量为
75
75
 kg(滑轮、横杆AB、细绳的质量均忽略不计,g取10N/kg)
答案
75

解:∵质量为66kg的运动员小强站在水平地面上时对地面的压强为1.1×104Pa,即mg=P1s----①,
举起横杆B端恰好使AB在水平位置平衡时,他对水平地面的压强为1.6×104Pa,即mg+FB=P2s-----②
∴FB=(
P2
P1
-1)mg=(
1.6×104Pa
1.1×104Pa
-1)×66kg×10N/kg=300N;
根据杠杆的平衡条件得,FA×OA=FB×OB,
∴FA=
OB
OA
×FB
=
5
4
×300N
=375N.
由图可知,左侧滑轮组为一只定滑轮和一只动滑轮组成,绳子的股数为2,
所以,G=2FA=2×375N=750N,
物质M的质量M=
G
g
=
750N
10N/kg
=75kg.
故答案为:75.
考点梳理
杠杆的平衡条件;滑轮组绳子拉力的计算.
首先根据运动员小强对地面的压强的变化求出作用在B端的力;再根据杠杆的平衡条件,由杠杆的力臂关系,可得到A端力的大小,而A端连接的滑轮组是一只定滑轮和一只动滑轮组成,能省一半的力,即FA=
1
2
G,由此即可求出物体M的重力和质量.
能熟练运用杠杆的平衡条件是解决本题的关键,同时,我们还必须认清本题中滑轮组的使用特点.
应用题.
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