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初中物理力学例题难题[1].doc

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 F 1,杠杆 B 端受到 竖直向上的拉力为 T 1时,杠杆在水平位置平衡,小明对地面的压力为 N 1;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 F 2 ,杠杆 B 点受到竖
直向上的拉力为 T 2时,杠杆在水平位置平衡,小明对地面的压力为
N 2。

已知 N 1∶ N 2= 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 T 1;
( 2)动滑轮的重力 G 。

39.解:
B
A
O
( 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 = T ×
1 OB
(G 甲+ G 乙) ×OA =T 2 ×
OB
又知 OA ∶AB ∶ 2
= 1
所以 OA ∶OB ∶ 3
= 1
图 22
G 甲
m 甲 g
300 kg 10N/kg
3000 N T 1
T 2
A O
B
A O
B
G 乙
m 乙 g 60kg 10N/kg 600N
G 甲 + G 乙
OA
G 甲
1
3000N
G 甲
T 1
1000N (1 分)

OB
3

图 1
T 2
OA
(G 甲 G 乙 )
1 3600N 1200N
(1 分)
F 人 1 F 人 2
OB
3
( 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 +2F 1,T 动 2= G + 2F 2
又 T 动 1=T 1,T 动 2=T 2 所以:
G 人 G 人 T 1 G
1000N G
500N 1
( 1 分)


F 1
2
2
G
图 3
2
F 2
T 2
G
1200 N G 600N 1 G
(1 分)
2
2 2
T 动 1
T 动 2
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+ , =
G 人, , = G 人
N 1 F 人 2+ N 2
因为 F 人 1= F 1,
F 人 2
=F 2, 1=
N ,
, N 2=
2 ,
1
且 G 人 =600N
N
N
G G
所以:
1
2F 2
2F


图 2
1
=G 人
-F 1=

(500N
1 =
100N 1
N
600N
G) G ( 1 分)
2 2
2 =G
-F 2=

1 = 1
( 1 分)
(600N
G )
G
N
人 600N
2
2
又知 N 1∶
N 2= ∶
1
3
即 N 1
100N 1 G
3
1 2
N 2
1
G
2
解得 G =100N
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 F 1 匀速拉绳 ,地面对工人的支持力为 N 1,滑轮组的机械
效率为 η1 ,货物质量为 90 kg,工人用力 2 2
;第二次运送货物时 F 匀速拉绳的功率为 P ,货箱以 0.1m/s 的速度匀速上升 ,地面对人的支持力为 N 2, N 1 与 N 2 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
F 1 的大小 ;
(2)机械效率
η1;
(3) 功率 P 2。

解:( 1)第一次提升货物时,以人为研究对象
F 1 N 1
G 人 F 1 ①
N 1
绳对人的拉力与人对绳的拉力相等,
F 1
F 1
G 人
G 1
G 动 1 分
F 1

4
第二次提升货物时,以人为研究对象
F 2 N 2
G 人 F 2

N 2
图 24
绳对人的拉力与人对绳的拉力相等,
F 2 F 2
G 人
F 2
G 2 G 动

1 分
4
N 1 2

N 2 3
把数据分别带入以上 5 个式子,解得: G 动 300 N
1 分
F 1=400N
1 分
F 2=300N
(2)第一次运送货物时滑轮组的机械效率:
1
W 有
G 1h 1300J 81.25%
1 分
W 总
F 14h
400 4J
(3)第二次货物上升速度为
0.1m/s ,人匀速拉绳的速度为
v 2 4 0.1m/ s 0.4m / s
1 分 P
2 F 2v 2 300N 0.4m/ s 120W
1 分
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 T 1 时,杠杆在水平位置
平衡,小阳对地面的压力为 F 1,配重 A 受到绳子的拉力为 F A1 ,配重 A 上方的弹簧测力计 D 显
示受到的拉力
F D 1 为 2.1×10 3
N ;小阳通过细绳在 H 点施加竖直向下的拉力为 2
T 时,杠杆仍
在水平位置平衡,小阳对地面的压力为
F 2,配重 A 受到绳子的拉力为 F A2 ,配重 A 上方的弹簧
测力计 D 显示受到的拉力 F D 2 为 2.4× 103
N.已知 F 1 : F 2 11: 9 。

(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 F A1 ;
( 2 动滑轮 B 受到的重力 G B ;
( 3)拉力为 T 2.
38.(1)以物体 A 为研究对象,受力分析如图 2 甲、乙所示,
F D1
D2
物体 A 始终处于静止状态,所以有
F
A
F D1
G A
F A1
A
F A1
F A2
F
D 2
G A F A 2 ,
图 26
(以上两个式子共 1
G A
A
分)
G

图 2 乙
已知 G A =1600N , F 为 2100N ,
D1
F D 2 为 2400N ,所以可以求得
F A1
F
D 1
G A 2100N 1600N 500N ( 1 分)
(2)以人为研究对象,受力分析如图 3 甲、乙所示,
T1T2
F1F2
人人
G 人G 人
甲图 3 乙
E O
H
T1
2F A1G B
图4 甲
E O
H
T2
2F A2G B 人始终处于静止状态,所以有
G人T1 F1 G 人T2 F2
因为 T1与
T1 大小相等,
F1与F 1大小相等。

所以

F1 G 人T1 F2 G人T2,
已知 F1 : F2 11: 9 ,
得:
11 G
人T1 ( 1 分)

9 G人T2
对杠杆进行受力分析,如图 4 甲、乙所示,根据杠杆平衡条件:
(2F A1G B ) OE T1OH②
(2F A 2G B ) OE T2OH③
(②和③共 1 分)
已知 OE:OH=1:6.
F A1500N
F A 2800N
(F和F全解正确共 1 分)
A1图A24乙
解上面三式可得: G B=100N ( 1 分)
(3)将 G B=100N 代入③式,得 T2=250N. ( 1 分)。

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