Question

【急】答案好的有追加分20-50分！4道较难杠杆滑轮综合力学题，画出受力分析图，列平衡方程，解答

1、如图1所示，用滑轮组拉重400N的物体A沿水平方向以0.02m/s的速度匀速运动，动滑轮重为50N，运动中物体A受到地面的摩擦阻力为200N，人对地面的压强为20000Pa。不计绳重、滑轮摩擦，地面上的定滑轮与物体A相连的绳子沿水平方向，地面上的定滑轮与动滑轮相连的绳子沿竖直方向，人对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上。已知人与地的接触面积为300cm²。则绳子自由端受到拉力的大小是多少？人重力为多少N？

2、如图2所示，物体体积为0.01m³，密度为6g/cm³，浸没在水中，现欲用所示的滑轮组将其从水中匀速提拉起来，已知滑轮重50N，人所受重力为500N。求人施加在绳端拉力大小为多少？人对地面的压力大小为多少？（绳重及滑轮与轴的摩擦不计，g取10N/kg）

3、图3是一个建筑工地提升物体的装置示意图，其中AB是一个以O为支点的杠杆，且AO：OB=3:5，D是一个系在杠杆B端的配重物体，该物体重5000N，人可以通过固定在杠杆A端的滑轮组提升物体。有一重力为700N的工人站在水平地面上，他可以利用该装置匀速提升悬挂在滑轮组下方的钢材，地面对工人支持力为N，每个滑轮质量都相等，绳重与滑轮与轴的摩擦不计，不计杆的重力，g取10N/kg。已知钢材重为600N，滑轮重为60N，求：人向下拉绳的拉力大小，人对地面的压力大小，杠杆B端的配重D对地面压力大小为多少N？

4、如图4所示，是利用器械提升重物的示意图。已知AOB为杠杆，且AO：OB=2:5，滑轮重60N，每个滑轮质量都相等，当某人自由站在水平地面上时，他对地面的压力F=600N；（杠杆、绳重和机械间摩擦忽略不计），若滑轮下悬挂800N的物体，人对地面的压力为多少N？

Answer 1

1、答案：125N，725N
解析：题目中很多条件都是干扰因素，没用，比如那个400N的物重。
图示是两段绳子拉物体，人的拉力克服了一个动滑轮重和A与地面间的摩擦：
设拉力为F，则：2F=G动＋f
即：2F=50+200=250N
拉力为：F=125N

人对地压强为：P=F/s s=300cm2=0.03m2
即 ：20000＝F/0.03
F＝600N
人受力为：G=F+F拉，F=600N，F拉＝125N
故人总重为：G=600+125=725N

2、答案：275N，225N
解析：物体对滑轮的拉力等于自重减浮力，即：
F拉＝G物－F浮＝mg-F浮，ρ＝6g/cm3＝6000kg/m3
F拉＝ρ物v物g－ρ水gv＝6000×10×0.01－1000×10×0.01
＝500N
设人的拉力为F，这个力克服了动滑轮和物体的拉力，且是两段绳子拉物体：
2F=G动＋F拉＝50＋500
F=275N

人对地的压力为：F'＝500－275＝225N

3、答案：330N，370N，4370N
解析：本题相当经典，注意绳子段数，不同情况下，段数不同。
对人来讲，是两段绳子拉物体，且人的拉力克服一个动滑轮重和钢材重。
2F=G动＋G钢
2F=600+60
F=330N
人受的拉力也是330N，则人对地的压力为：
N=G人－F=700－330＝370N
对杠杆A端来讲，所受的力为：
3F＋G定＝330×3＋60＝1050N
根据杠杆平衡条件：
1050×A0=F×Bo
F=1050×3/5＝630N
故对地压力为：F压＝5000－630＝4370N

4、答案：1212.5N
解析：从800N物体开始分析，最下面的滑轮，它的两段绳子吊一个物体加一个动滑轮，故接力为：
F1=0.5(800+60)=430N。
中间滑轮：又是两段绳子，克服F1与一个滑轮重，
F2＝0.5（430＋60）＝245N
即B点的拉力是245N。
这个题目高潮来了，要使物体不掉下来，人要向上用力：
且：F人×AO＝245×BO
F人＝245×5/2＝612.5N
人对地压力为：F压＝600＋612.5＝1212.5N