Question

（2010?懷柔區(qū)二模）某工人通過如圖所示裝置提升重物，甲、乙為定滑輪（質(zhì)量不計），丙為動滑輪，連接杠桿的繩子、人手中的繩子都豎直．當工人對繩子施加豎直的拉力F₁時，工人對水平地面的壓力為200N，杠桿剛好在水平位置平衡，重物對水平地面的壓強為0.2×10⁴p_a．已知重物的底面積為0.5m²，AO=4BO，工人的質(zhì)量70kg，動滑輪的質(zhì)量10kg，（不計繩重、滑輪與軸的摩擦、杠桿的重力，g取10N/kg）求：
（1）F₁為多少牛？（2）重物的重力為多少牛？

Answer 1

分析：分別對物體、人以及杠桿進行受力分析，并畫出示意圖；然后分別求出人和動滑輪的重力以及地面對物體的支持力；然后根據(jù)圖示分別得出各力之間的關系，

解答：解：物體、人和杠桿受力情況如下：

根據(jù)題意可得：
G_人=70kg×10N/kg=700N，
G_動=10kg×10N/kg=100N，
F_支=0.2×10⁴pa×0.5m²=1000N，
根據(jù)人、動滑輪、杠桿以及物體受力示意圖可得：
人：700N=F₁+F′----①
動滑輪：F₁=

1

2

（F_A+100N）-----②
杠桿：F_A′×AB=F_拉′×OB------③
物體：G_A=1000N+F_拉-------④
∵F′=F_壓=200N
∴由①可得，F(xiàn)₁=500N；
將F₁=500N代入②得：F_A=900N；
又∵AO=4BO
∴由③得：F_A′×3OB=F_拉′×OB
即F_拉′=2700N；
將F_拉′=2700N 代入④得：G_A=3700N．
答：（1）F₁為500N；（2）重物的重力為3700N．

點評：此題涉及到的知識點不是很多，但是難度較大，畫出受力分析圖解答比較容易理解，另外，還需要列方程并求解，因此解答此題還要要求學生應具備一定的學科綜合能力．