物理
大力同学自制的训练器械如图26所示，可绕固定点O在竖直平面内自由转动，B端用细绳通过细绳竖直悬挂着底面积为2dm2的重物G，在A端施加一个大小为450N竖直向下的拉力时，重物对地面的压力恰好为零，轻质杠杆AOB在水平位置平衡；当A端拉力变化300N、杠杆在水平位置平衡时，重物G对地面的压强为6×103Pa；当重物G对地面压强为8×103Pa、杠杆在大力竖直拉力作用下在水平位置平衡时，大力对地面的压力为450N，（g取10N/kg，绳重及摩擦不计）求：大力同学的质量．

2019-06-21

大力同学自制的训练器械如图26所示，可绕固定点O在竖直平面内自由转动，B端用细绳通过细绳竖直悬挂着底面积为2dm2的重物G，在A端施加一个大小为450N竖直向下的拉力时，重物对地面的压力恰好为零，轻质杠杆AOB在水平位置平衡；当A端拉力变化300N、杠杆在水平位置平衡时，重物G对地面的压强为6×103Pa；当重物G对地面压强为8×103Pa、杠杆在大力竖直拉力作用下在水平位置平衡时，大力对地面的压力为450N，（g取10N/kg，绳重及摩擦不计）求：大力同学的质量．
优质解答
在A端施加一个大小为450N竖直向下的拉力时，重物对地面的压力恰好为零，轻质杠杆AOB在水平位置平衡；根据杠杆的平衡条件可得：F×OA=G×OB；
整理可得：
OA
OB
=
G
F
=
G
450N
；①
A端拉力变化300N，也就是说拉力变为F-300N时，重物对地面的压力F压1=p1 s=6×103Pa×2×10-2m3=120N；此时重物对杠杆的拉力为（G-120N）；根据杠杆的平衡条件可得：（F-300N）×OA=（G-120N）×OB；整理可得：
OA
OB
=
G−120N
450N−300N
=
G−120N
150N
；②
①②联立可得：G=180N；
OA
OB
=
180N
450N
=
2
5
；
物G对地面压强为8×103Pa时，对地面的压力为F压2=p2 S=8×103Pa×2×10-2m3=16N；对杠杆的拉力为（G-160N）；大力对杠杆的拉力F1=G人-F压；
据杠杆的平衡条件可得：（G人-F压）×OA=（G-160N）×OB；整理可得：
G人−450N
180N−160N
=
OB
OA
=
5
2
；所以G人=500N；根据公式G=mg可知，大力的质量m=
G人
g
=
500N
10N/kg
=50kg．
答：大力同学的质量为50kg． 在A端施加一个大小为450N竖直向下的拉力时，重物对地面的压力恰好为零，轻质杠杆AOB在水平位置平衡；根据杠杆的平衡条件可得：F×OA=G×OB；
整理可得：
OA
OB
=
G
F
=
G
450N
；①
A端拉力变化300N，也就是说拉力变为F-300N时，重物对地面的压力F压1=p1 s=6×103Pa×2×10-2m3=120N；此时重物对杠杆的拉力为（G-120N）；根据杠杆的平衡条件可得：（F-300N）×OA=（G-120N）×OB；整理可得：
OA
OB
=
G−120N
450N−300N
=
G−120N
150N
；②
①②联立可得：G=180N；
OA
OB
=
180N
450N
=
2
5
；
物G对地面压强为8×103Pa时，对地面的压力为F压2=p2 S=8×103Pa×2×10-2m3=16N；对杠杆的拉力为（G-160N）；大力对杠杆的拉力F1=G人-F压；
据杠杆的平衡条件可得：（G人-F压）×OA=（G-160N）×OB；整理可得：
G人−450N
180N−160N
=
OB
OA
=
5
2
；所以G人=500N；根据公式G=mg可知，大力的质量m=
G人
g
=
500N
10N/kg
=50kg．
答：大力同学的质量为50kg．
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