如图所示,AB是一杠杆,可绕支点O在竖直平面内转动,AO:OB=1:2,OD:DB=1:1,滑轮重为10N.当在B点施加

如图所示,AB是一杠杆,可绕支点O在竖直平面内转动,AO:OB=1:2,OD:DB=1:1,滑轮重为10N.当在B点施加大小为F的竖直向下的拉力时,杠杆在水平位置平衡,边长为0.1m的正方体M对水平地面的压强为10000Pa;当在D点施加大小为F的竖直向下的拉力时,杠杆在水平位置平衡,正方体M对水平地面的压强为20000Pa.(不计杠杆重、绳重和摩擦,图中各段绳子所受拉力均沿竖直方向)
求:(1)正方体M的受到的重力;
(2)拉力F的大小.
放肆**2005 1年前 已收到1个回答 举报

raoyixuan 幼苗

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解题思路:将此题进行分解,把此题分解为杠杆、滑轮、压强三部分;然后再利用杠杆的平衡条件、滑轮的省力情况判断、压强的计算公式进行分析,结合题目已知条件可解答此题.

正方体底面积S=0.1m×0.1m=0.01m2
(1)当F作用B点时,杠杆、动滑轮、正方体M受力如图甲所示;
由杠杆平衡条件可得:F1×AO=F×OB,
∵AO:OB=1:2,
∴F1=2F,
由平衡条件得,f1+G=2F1
则f1=2F1-G=4F-10N,
∵p=[F/S],
∴N1=p1S=10000Pa×0.01m2=100N,
N1=G-f1=G-(4F-10N),
即100N=G-(4F-10N),则 90N=G-4F①
(2)当F作用D点时,杠杆、动滑轮、正方体M受力如图乙所示,
由杠杆平衡条件得:F2×AO=F×OD,
∵AO:OB=1:2,OD:OB=1:1,
∴F2=F,
对滑轮,f2+G=2F2,f2=2F2-G=2F-10N,
∵p=[F/S],∴N2=p2S=20000Pa×0.01m2=200N,
对M:N2+f2=G,则190N=G-2F②,
由①②两式解得:G=290N,F=50N.

答:(1)正方体M的受到的重力为290N;
(2)拉力F的大小为50N.

点评:
本题考点: 杠杆的平衡条件;压强的大小及其计算.

考点点评: 此题是一道力学综合题,考查了简单机械中的杠杆和滑轮知识,还有压强的计算等;利用杠杆平衡条件和压强的计算方法可解答此题.

1年前

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