试题

题目:
青果学院(2009·西城区一模)在右图所示装置中,甲物重G=10N,乙物重G是动滑轮重G的8倍.物体乙跟地面的接触面积为1.5×10-2m2.轻杆AB可以绕O点转动,且OA:OB=2:1.不计轴摩擦,装置如图所示处于平衡状态时,乙对水平地面的压强P=2×103Pa.求:此时动滑轮对物体乙的拉力F;若在物体甲下面再加挂物体丙,恰使物体乙对地面的压强为零.求:丙的物重G
答案
青果学院解:(1)杠杆平衡:G×OA=FB×OB
FB=
OA
OB
×G=
2
1
×10N=20N
对动滑轮进行受力分析如图甲
3FB=F+G
G=3FB-F
对物体乙进行受力分析如图乙
G=F+F
G
G
=
3FB-F
F +F
=
1
8

24FB-8F=F+F
F=
1
9
(24FB-F)=
1
9
(24FB-pS)
=
1
9
×(24×20N-2×103Pa×1.5×10-2m2)=50N;
G=3FB-F=3×20N-50N=10N
G=8G=8×10N=80N
(2)物体乙对地面的压强为零时,即地面对物体乙的支持力F′为零
此时物体乙受力F′=G=80N,
动滑轮受力3FB′=F′+G
FB′=
1
3
(F′+G)=
1
3
×(80N+10N)=30N
杠杆平衡:FA′×OA=FB′×OB
对杠杆A端进行受力分析如图丙
FA′=G+G
G=
OB
OA
×FB′-G=
1
2
×30N-10N=5N;
答:此时动滑轮对物体乙的拉力F是50N;若在物体甲下面再加挂物体丙,恰使物体乙对地面的压强为零时丙的物重G是5N.
青果学院解:(1)杠杆平衡:G×OA=FB×OB
FB=
OA
OB
×G=
2
1
×10N=20N
对动滑轮进行受力分析如图甲
3FB=F+G
G=3FB-F
对物体乙进行受力分析如图乙
G=F+F
G
G
=
3FB-F
F +F
=
1
8

24FB-8F=F+F
F=
1
9
(24FB-F)=
1
9
(24FB-pS)
=
1
9
×(24×20N-2×103Pa×1.5×10-2m2)=50N;
G=3FB-F=3×20N-50N=10N
G=8G=8×10N=80N
(2)物体乙对地面的压强为零时,即地面对物体乙的支持力F′为零
此时物体乙受力F′=G=80N,
动滑轮受力3FB′=F′+G
FB′=
1
3
(F′+G)=
1
3
×(80N+10N)=30N
杠杆平衡:FA′×OA=FB′×OB
对杠杆A端进行受力分析如图丙
FA′=G+G
G=
OB
OA
×FB′-G=
1
2
×30N-10N=5N;
答:此时动滑轮对物体乙的拉力F是50N;若在物体甲下面再加挂物体丙,恰使物体乙对地面的压强为零时丙的物重G是5N.
考点梳理
杠杆的平衡条件.
(1)先利用杠杆的平衡条件求出杠杆B端对杠杆的拉力FB的大小,然后进行受力分析得出与拉力有关的动滑轮重力的表达式G=3FB-F;在对物体乙进行受力分析,得出与拉力有关的物块乙的重力的表达式G=F+F,通过比值关系可得出动滑轮对物体乙的拉力;
(2)当物体乙对地面的压强为零时,地面对物体乙的支持力F′为零,此时物体乙受力F′=G,动滑轮受力3FB′=F′+G,再据杠杆的平衡条件可求出次杠杆A端所受的拉力FA′,由于此时FA′=G+G,进而求出丙物体的重力.
能准确的对各种情况做好受力分析,并结合杠杆的平衡条件分析计算即可解决.
计算题.
找相似题