P104W v物???0.5m/s 1分 433G物?F浮?G动2.4?10N?6?10N?2?10N
38.如图26所示,物体A重1000 N,其体积为4×10m,B、C都是完全相同的动滑轮;杠杆DE可绕O点在竖直平面内转动,OE∶OD=2∶1。小成受到的重力为600N,当物体A完全浸没在水中时,他通过细绳在E点施加竖直向下的拉力F1,杠杆在水平位置平衡,小成对地面的压强为p1;当物体A有一半体积露出水面时,小成在E点施加竖直向下的拉力F2,杠杆
ED和细绳的质量,仍在水平位置平衡,小成对地面的压强为p2,已知p1∶p2=5∶3,杠杆D O
-23
以及滑轮的轴摩擦均忽略不计。求: (1)物体A浸没在水中受到的浮力; (2)动滑轮B受到的重力G动;
(3)小成在E点施加竖直向下的拉力F2。
图26
39.(1)F浮=ρgV排=1.0×10kg/m×10N/kg ×4×10m=400N (2)
用心 爱心 专心
- 11 -
GA
2FA1′ FC1′ F浮1
FA1
Fc1 2FD1 F1′ F支1
3
3
-23
E B CA …………… (1分)
A B C FD1′ F1
G动 G动 G人
人
甲
乙 丙
丁 戊
A的受力情况如图甲: FA1=GA-F浮1=1000N-400N=600N
FA2=GA-F浮2=1000N-200N=800N
动滑轮B的受力情况如图乙,FA1与FA1′相等,FA2与FA2′相等
FC1=G动+2FA1= G动+1200N ……………………………① FC2=G动+2FA2= G动+1600N ………………………… ②
C的受力情况如图丙,FC1与FC1′相等,FC2与FC2′相等,由已知条件和式①、式②可
得:
11(G动+FC1)= (2G动+1200N) ……………………………③ 2211FD2=(G动+FC2)= (2G动+1600N) …………………………④
22FD1=
杠杆的受力情况如图丁,由杠杆平衡条件可知:FD·OD=F1·OE,FD1与FD1′相等,FD2
与FD2′相等,代入已知条件和式③、式④,可得:
F1=
11OD·FD1=FD1= (2G动+1200N) …………………………⑤
24OE11ODF2=·FD2=FD2= (2G动+1600N) ……… ……………⑥
24OE对人进行受力分析如图戊,F1与F1′相等:
P1=
F支1G人?F1==S人S人600N?1?2G动?1200N?4 S人1?2G动?1600N?4 S人
………………………(1分)
P2=
F支2G人?F2==
S人S人600N? 将P1、P2代入
5P1=得: G动 = 100 N P23(3)将已知条件代入式⑤⑥可得:F2 =
11(2G动+1600N)=(2×100N+1600N)=450N 44………………………(1分)
说明:(1)38题等效电路图均正确给1分。
(2)39题隔离分析物体受力图至少三个正确给1分,正确写出任意两个不同研究对象的平衡方程给1分,若只写出FA1、FA2的正确数值给1分。
用心 爱心 专心
- 12 -
(3)其它方法正确均给分。
门头沟计算力学
41.如图26所示,是一个上肢力量健身器示意图。配重A的质量为40kg,其底面积为100cm。
2
B、C、D都是定滑轮,E是动滑轮。杠杆GH可绕O点在竖直平面内转动,OG∶OH =2∶3。
小勇通过细绳在H点施加竖直向下的拉力F1时,配重A受到的拉力为FA1,配重A对地面的压强为2×10Pa;他通过细绳在H点施加竖直向下的拉力F2时,配重A受到的拉力为
4
FA2,配重A对地面的压强为3×104Pa.杠杆两次都在水平位置平衡,杠杆GH和细绳的质量
及滑轮组装置的摩擦力均忽略不计,已知F1∶F2=9∶5, g取10N/kg。求: (1) 拉力FA2;
(2) 动滑轮的重力G动 ; (3) 小勇对细绳的拉力F1的大小
E B C G O H
41.解:分别对物体A、动滑轮、杠杆进行受力分析,如图所示:
用心 爱心 专心
- 13 -
GA mAg = P2S+ FA2 ④
FA2 G动 G动+2FA2=FG2 ⑤
FA2 F′G2=FG2
F2
GA=mAg
FA1 G动 FA1 F′G1=FG1
F1
N1=P1S
FA1
FG1 A D 图26 G O H mAg = P1S+ FA1 G动+2FA1=FG1 ② FG1×OG= F1 ×OH ③
N2=P2S FA2 FG2 G O H FG2×OG= F2 ×OH ⑥
物体A、动滑轮、杠杆皆处于平衡状态,则 mAg = P1S+ FA1 ①
G动+2FA1=FG1 ② FG1×OG= F1 ×OH ③
mAg = P2S+ FA2 ④
G动+2FA2=FG2 ⑤
FG2×OG= F2 ×OH ⑥ 4分 GA=mAg=400N ; FA2= GA-P2S=100N; FA1= GA-P1S=200N
5分
又已知: F1∶F2=9∶5、OG∶OH =2∶3,由①②③④⑤⑥式解得: FA1= 200N
密云计算力学
39.如图甲所示,杠杆AB能绕固定点O在竖直平面内转动,水平地面上的配重乙通过细绳
竖直拉着杠杆B端。已知AO:OB=2:5,配重乙与地面的接触面积为S且S=0.04m。当在动滑轮下面挂上重200N的物体甲静止时,竖直向上拉绳子自由端的力为T1,杠杆在水平位置平衡,此时配重乙对地面的压强为P1且P1=8800Pa;如果在物体甲下面挂一个质量为动滑轮质量5倍的物体丙,并把物体丙浸没在水中静止时,竖直向上拉绳子自由端的力为T2,杠杆在水平位置平衡。此时配重乙对地面的压强为P2且P2=8200Pa。已知物体丙的质量与体积的关系的图像如图乙所示,配重乙的体积为5×10m,如果不计杠杆重、绳重和滑轮轴间摩擦,取g=10N/kg。求配重乙的密度。 (
5
用心 爱心 专心
0 第39题图甲
2 4 6 8 V/cm第39题图乙
3
-33
2
G动=50N F1= 300 N ----------------------------------------------------- 7分
F A O B m/g 20 15
甲 乙 10
- 14 -
39.受力分析并画出示意图。…………………………………………………………1分
当物体甲在空气中静止时,各物体受力情况如图1所示。
G0 f1 T1
T1
甲
f1ˊ
A T1 图1 O B F1
F1 N1 乙
G甲
G乙
T1?T1 f1?f1 F1?F1 2T1?G0?f1 f1?G甲
T1?G甲?G02=
'''200N?G0 ………………………………………………………………1分
22F1?N1?G乙 N1?p1S?8800pa?0.04m?352N
F1?352N?G乙……………………………………………………………………………1分
200N?G0?AO=(G乙-352N)?OB ①………………………………………………1分
2当把物体丙浸没在水中静止时,各物体受力情况如图2所示。
G0 f2 T2
T2
F浮
甲 丙 f2ˊ
F2 N2 A
O
B
乙
用心 爱心 专心 - 15 -