Question

如圖所示，是一個上肢力量健身器示意圖。配重A的質(zhì)量為40kg，其底面積為100cm²。B、C、D都是定滑輪，E是動滑輪。杠桿GH可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，OG∶OH =2∶3。小勇通過細(xì)繩在H點(diǎn)施加豎直向下的拉力F₁時，配重A受到的拉力為F_A1，配重A對地面的壓強(qiáng)為2×10⁴Pa；他通過細(xì)繩在H點(diǎn)施加豎直向下的拉力F₂時，配重A受到的拉力為F_A2，配重A對地面的壓強(qiáng)為3×10⁴Pa.杠桿兩次都在水平位置平衡，杠桿GH和細(xì)繩的質(zhì)量及滑輪組裝置的摩擦力均忽略不計(jì)，已知F₁∶F₂ ＝9∶5， g取10N/kg。求：

(1) 拉力F_A2；      (2) 動滑輪的重力G_動 ；(3) 小勇對細(xì)繩的拉力F₁的大小

Answer 1

解:物體A、動滑輪、杠桿皆處于平衡狀態(tài)，則

m_Ag = P₁S+ F_A1          ①

G_動+2F_A1=F_G1            ②

F_G1×OG= F₁ ×OH      ③

m_Ag = P₂S+ F_A2          ④

G_動+2F_A2=F_G2            ⑤

F_G2×OG= F₂ ×OH     ⑥                       

G_A=m_Ag=400N ；    ⑦

F_A2= G_A－P₂S=100N；⑧

 F_A1= G_A－P₁S=200N ⑨

又已知：     F₁∶F₂ ＝9∶5、OG∶OH =2∶3，解得：

       F_A1 = 200N     G_動=50N     F₁= 300 N

 ①---⑨式每式1分，每個答案各2分，其余解法正確也給分