初中物理力学经典例题.doc
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初中物理力学经典例题.doc
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图22
B
A
O
甲
1..如图22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,g取10N/kg。
求:
(1)拉力T1;
(2)动滑轮的重力G。
39.解:
G人
F人1
F人2
G人
图3
甲
乙
甲乙
图1
O
B
A
G甲+G乙
T2
O
B
A
G甲
T1
(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甲×OA=T1×OB
(G甲+G乙)×OA=T2×OB
又知OA∶AB=1∶2
所以OA∶OB=1∶3
(1分)
(1分)
甲
乙
G
T动2
2F2
G
T动1
2F1
图2
(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:
T动1=G+2F1,T动2=G+2F2
又T动1=T1,T动2=T2
所以:
(1分)
(1分)
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:
F人1+N1,=G人,F人2+N2,=G人
因为F人1=F1,F人2=F2,N1=N1,,N2=N2,
且G人=600N
所以:
N1=G人-F1=600N-=(1分)
N2=G人-F2=600N-=(1分)
又知N1∶N2=3∶1
即
解得G=100N
图24
2.如图24所示,质量为60kg的工人在水平地面上,用滑轮组把货物运到高处。
第一次运送货物时,货物质量为130kg,工人用力F1匀速拉绳,地面对工人的支持力为N1,滑轮组的机械效率为η1;第二次运送货物时,货物质量为90kg,工人用力F2匀速拉绳的功率为P2,货箱以0.1m/s的速度匀速上升,地面对人的支持力为N2,N1与N2之比为2:
3。
(不计绳重及滑轮摩擦,g取10N/kg)
求:
(1)动滑轮重和力F1的大小;
(2)机械效率η1;
(3)功率P2。
解:
(1)第一次提升货物时,以人为研究对象
N1
G人
F1´
①
绳对人的拉力与人对绳的拉力相等,
②1分
第二次提升货物时,以人为研究对象
N2
G人
F2´
③
绳对人的拉力与人对绳的拉力相等,
④1分
⑤
把数据分别带入以上5个式子,解得:
N1分
F1=400N1分
F2=300N
(2)第一次运送货物时滑轮组的机械效率:
1分
(3)第二次货物上升速度为0.1m/s,人匀速拉绳的速度为
1分
1分
图26
3、图26是一个上肢力量健身器示意图。
配重A受到的重力为1600N,配重A上方连有一根弹簧测力计D,可以显示所受的拉力大小,但当它所受拉力在0~2500N范围内时,其形变可以忽略不计。
B是动滑轮,C是定滑轮;杠杆EH可绕O点在竖直平面内转动,OE:
OH=1:
6.小阳受到的重力为700N,他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T1时,杠杆在水平位置平衡,小阳对地面的压力为F1,配重A受到绳子的拉力为,配重A上方的弹簧测力计D显示受到的拉力为2.1×103N;小阳通过细绳在H点施加竖直向下的拉力为T2时,杠杆仍在水平位置平衡,小阳对地面的压力为F2,配重A受到绳子的拉力为,配重A上方的弹簧测力计D显示受到的拉力为2.4×103N.已知。
(杠杆EH、弹簧D和细绳的质量均忽略不计,不计绳和轴之间摩擦)。
求:
(1)配重A受到绳子的拉力为;
(2动滑轮B受到的重力GB;
(3)拉力为T2.
38.
(1)以物体A为研究对象,受力分析如图2甲、乙所示,
FA1
A
GA
FD1
FA2
A
GA
FD2
图2
甲
乙
物体A始终处于静止状态,所以有
(以上两个式子共1分)
已知GA=1600N,为2100N,
为2400N,所以可以求得(1分)
(2)以人为研究对象,受力分析如图3甲、乙所示,
人
G人
人
G人
图3
甲
乙
人始终处于静止状态,所以有
因为大小相等,大小相等。
所以有
已知,
E
H
T1
E
H
T2
O
O
得:
①(1分)
对杠杆进行受力分析,如图4甲、乙所示,根据杠杆平衡条件:
图4甲
②
③
(②和③共1分)
已知OE:
OH=1:
6.
图4乙
(FA1和FA2全解正确共1分)
解上面三式可得:
GB=100N(1分)
(3)将GB=100N代入③式,得T2=250N.
(1分)
7
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